疏水分子筛调研与研发思路技术分析.pptx

疏水分子筛概况与研发思路 汇报人：胡月霞 2015年5月10日 汇报提纲 一、微孔疏水分子筛 二、介孔分子筛疏水改性 1.分子筛简介 分子筛：结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成。具有多孔结构，良好稳定性，大比表面积（MWW1000m2/g左右，ZSM500~600 m2/g），用于催化、吸附分离等。 分类：（按孔径）微孔（2nm），介孔（2~50 nm）， 大孔（50nm） （按结构特征）无定形，次晶，晶体 代表性沸石 代 号 孔道体系 维 数 孔径 / nm Linde A LTA 8-8-8 3 0.41 菱沸石 CHA 8-8-8 3 0.38?0.38 毛沸石 ERI 8-8 3 0.36?0.51 ZSM-23 MTT 10 1 0.45?0.52 ZSM-48 10 1 0.53?0.56 镁碱沸石 FER 10-8 2 0.43?0.55 ZSM-5 MFI 10-10 3 0.53?0.56 ZSM-11 MEL 10-10 3 0.58?0.54 ZSM-12 MTW 12 1 0.55?0.59 Linde L LTL 12 1 0.71 丝光沸石 MOR 12-8 2 0.65?0.70 菱钾沸石 OFF 12-8-8 3 0.67 八面沸石 FAU 12-12-12 3 0.74 AlPO4-8 AET 14 1 0.79?0.87 VPI-5 VFI 18 1 1.21 三叶沸石 CLO 20-20-20 3 1.32?0.40 JDF-20 20-10-8 3 1.45?0.62 ? 沸石分子筛的分类及代号 代号只是晶体结晶体系的一种称号 1.分子筛简介 2.疏水分子筛市场状况 3.疏水分子筛研究现状 .微孔疏水分子筛. 疏水化改性 疏水途径：减少极性（如脱铝、减少表面硅羟基、硅烷化等），与实际应用差距较大 疏水硅沸石S（Silicalite）-1S-2 硅沸石是人工合成的结晶二氧化硅分子筛，是一类憎水亲有机物分子筛，同时具有均匀的孔道和空旷的骨架结构，具有良好的吸附性能；硅沸石是高硅分子筛，有极高的热稳定性。 硅沸石有两种不同的结构：一种具有ZSM-5结构与外形的称为Silicalite-1(MFI 型)，可认为是无铝的ZSM-5，或者是ZSM-5系列中的最后一个成员。另一种具有 ZSM-11结构与外形的称为Silicalite-2(MEL型)。二者物理性质极为相似，从性质 上难以区分。由于Silicalite-1具有三维中等尺寸孔道，近年来，对Silicalite—l进行 了广泛地研究，而Silicalite-2研究报导较少。 S-1合成 硅沸石的合成采用水热法，反应混合物中含有水、活性二氧化硅、氢氧离子 与一种模板化合物(如四丙基溴化胺)，PH值10-14，在密闭反应釜中100-200℃下晶化反应，500-600℃焙烧去模板剂。 3.疏水分子筛研究现状 .微孔疏水分子筛. 方法一：己二胺0.5mol、Na2O 0.2mol、H2O 30mol、SiO21mol 方法二：正丁胺0.5mol、Na2O 0.1mol、H2O 20mol、SiO21mol 操作方法 反应物混合均匀后倒入30ml不锈钢反应釜，升温至170℃反应4d，反应结束后迅速将反应釜冷却，稀酸洗涤至PH为8-11，110℃烘干，800℃水蒸气气氛焙烧24h。 反应物加适量H2SO4混合均匀后倒入2000ml不锈钢反应釜，升温至105℃反应10d，反应结束后迅速将反应釜冷却，蒸馏水或稀酸洗涤至PH为8-11，120℃烘干，700℃水蒸气气氛焙烧40h。 专利 美国：4061.724；4073.865（季铵碱为结构导向剂、高纯硅源、引入氟离子） 国内：C5 价格较贵 3.疏水分子筛研究现状 介孔材料工业化应用存在的问题：介孔材料的孔壁为非晶态，致使其水热稳定性和热稳定性尚不能满足石油化工应用所需的苛刻条件。（能否克服？） .介孔分子筛疏水改性. TFP-MCM-41、P-MCM-41和MCM-41的水接触角分别为151.0 °、86.1 °和20.5 ° Si：CTAB：NH3：H2O=1: 0.12: 8.6: 82。混合搅拌3 h，120 ℃水热48 h。洗涤、抽滤，100 ℃干燥10 h，550 ℃煅烧8 h，升温速率为1 ℃/min。（问题：制备周期长） 50 mL甲苯和适量改性剂（TFPTMS），在油浴锅中加热搅拌回流，（改性剂量0.4mole ratio、时间18h、温度110℃） 4.实验方案 .实验方法. 结构表征 静