ZSM-5分子筛合成及应用研究进展.doc

ZSM-5 分子筛主要合成及应用摘要总结分析 ZSM-5 分子筛主要合成方面的研究,其次介绍 ZSM-5 分子筛在石油化工- 炼油工业中的应用, 最后对 ZSM-5 分子筛的发展进行展望。关键词: ZSM -5分子筛;合成;应用 Progress in Synthesis and Application of ZSM-5 Zeolite Abstract : ZSM-5 zeolite isa zeolite molecular sieve, a high selectivity for aromatics in the petrochemical industry ,which has good prospects. This article will summarize the development for the of ZSM-5 zeolite ’s synthesis and application and predict its feature . Keywords : ZSM-5 zeolite ; synthesis ; application ZSM- 5 沸石分子筛是由美国 Mobil e 公司于 197 2 年首先开发出的一种具有独特三维通道结构和可选择酸强度分布的五元环型沸石,该沸石分子筛具有热稳定性高和亲油疏水的特性, 大多数的孔径为 nm 左右, 属于中孔沸石。并且对于芳烃有较好的形状选择性。由于其独特的孔结构不仅为择形催化提供了空间限制作用, 而且为反应物和产物提供了丰富的进出通道, 也为制备高选择性、高活性、抗积炭失活性能强的工业催化剂提供了晶体结构基础。由此, 其成为了石油工业中择形反应中最重要的催化材料之一。不仅如此, ZSM-5 分子筛在精细化工和环境保护等领域中也得到了广泛的应用[1] ,因此,对 ZSM-5 分子筛对于石油工业有着良好的应用前景,对其的研究有着重要的实用价值。 1. ZSM-5 沸石分子筛的特点: ZSM 是 Zeolites Socony Mobil 的缩写, ZSM-5 沸石分子筛则是 20 世纪七十年代美国 Mobil 石油公司开发成功的一系列新型的高硅铝比沸石分子筛中其中的一种。它有着独特的交叉孔道结构,都是 10 氧环组成,其直筒型孔道呈椭圆形,横向孔道截面近似于圆形,孔口尺寸稍有区别。一组为平行于单胞的 a 轴,呈“Z”字形具有近似于圆形的开孔,其尺寸为 × ;另一组平行于单胞的 b 轴,为直通道,但为椭圆开口,其尺寸为 × 。 ZSM-5 晶体属于理想的斜方晶系,其结构参数为 a= , b= , c= 。沸石分子筛按其尺寸的大小又可分为纳米沸石分子筛和微米沸石分子筛, 它们具有完全相同的孔道结构(如图 1-1 ) 。但是微米 ZSM -5 分子筛的择形催化技术存在局限性,主要是由于 ZSM-5 沸石分子筛孔道较长, 构型扩散阻力太大, 导致内表面的利用率较低, 并且微米 ZSM-5 沸石分子筛抗积碳能力差, 使得催化剂本身在反应过程中失活快, 单程反应周期短, 不利于工业化应用。图1 ZSM-5 分子筛孔道结构示意图 1 Z SM-5 分子筛的合成 ZSM-5 分子筛的合成方法通常采用水热合成法,