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具有多级孔结构的NH4-β沸石的直接合成及其性能
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O647[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国石油大学(北京)CNPC催化重点实验室,北京102249
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2004CB217806),国家自然科学基金(20876174)及CNPC创新基金(07E1008)资助
中文摘要:

以非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(TX-15)为模板,设计氟化铵作为矿化剂,在近中性条件下直接合成了具有微孔-介孔复合孔道的铵型β沸石.合成样品采用粉末X射线衍射(PXRD),高分辨扫描电子显微镜(SEM),微分热重(DTG)以及氨程序升温脱附(NH3-TPD)等手段进行了表征.结果表明,氟离子及非离子表面活性剂的加入对沸石的孔结构、酸性质均起到了一定的调变作用.该沸石具有发达的呈梯级分布的多级孔结构,孔容高达0.67 cm^3·g^-1,且具有较强的Bronsted酸和适度分布的Lewis酸,大大改善了反应物和产物分子的扩散和反应性能.在混合C4烃的催化裂解反应中,该沸石与传统方法合成的β沸石相比,其转化率提高了约15%,烯烃(乙烯和丙烯)产率提高了近10%,芳烃(苯和甲苯)产率提高了3%.

英文摘要:

NH4-β zeolite with hierarchical porous structure was directly prepared in a nearly neutral synthetic system using nonionic compound (polyoxyethylene nonyl phenylether) as the mesoporogen and fluoride as a mineralizer. Samples were characterized by powder X-ray diffractometry (PXRD), scanning electron microscopy (SEM), NH3- temprature programmed desorption (NH3-TPD), N2 adsorption/desorption and differential thermogravimetry (DTG). N2 analysis results showed that the synthesized H-(NH4)-β zeolite contained stepwise distributed micro-mesoporous structure. The Barrett-Joyner-Halenda (BJH) method of analyzing the N2 adsorption isotherm showed that the mesopore volume was 0.67 cm^3·g^-1 and the most probable pore size was about 21.8 nm. This value was higher than that for the conventional H-β zeolite (0.37 cm^3·g^-1 and 3.8 nm). The large amount of Lewis acid and the moderate amount of Bronsted acid in the H-(NH4)-β zeolite was examined by means of Pyridine-IR spectroscopy. Compared to conventional H-β zeolite, the conversion in the catalytic cracking reaction of mixed C4 hydrocarbons using this H-(NH4)-β zeolite was improved by 15%. Yields for the olefins (ethene and propene) and aromatic hydrocarbons (benzene and toluene) increased by 10% and 3%, respectively.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781