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提出了一种(NH4)2SiF6处理提高SBA-15介孔材料水热稳定性的改良方法.采用SBA-15介孔材料中预引入Al3+离子,再进行1%SiO2计量的(NH4)2SiF6处理,最后用强酸洗脱预引入的Al3+.结果显示,由此处理的SBA-15材料,其水热稳定性明显优于相同条件下未预引入Al3+时(NH4)2SiF6处理的样品.两者在800°C、100%水蒸气处理12 h后,虽然均能很好保持其介观有序度、形貌及六方孔道结构,但前者的比表面积可高达271 m2/g,而后者仅为224 m2/g.表明Al3+离子介入能大幅度提升(NH4)2SiF6处理对SBA-15介孔材料的稳定化作用.这主要得益于预引入的骨架Al3+在保障(NH4)2SiF6处理修复SBA-15材料表面缺陷和进行表面疏水化、提升其水热稳定性的同时,能减缓(NH4)2SiF6释放的多余F-离子对SBA-15材料骨架的刻蚀破坏作用. Al3+离子介入的这种提升作用与其引入方式和SBA-15材料所经受的温度密切相关.

关键词: SBA-15沸石介孔材料 , 水热稳定性 , 氟硅酸铵 , Al3+离子引入 , 补硅

适合SBA-15介孔材料工业化生产的改良方法

李艳荣 , 宋明娟 , 顾海芳 , 黄曜 , 牛国兴 , 赵东元

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20317

在SBA-15介孔材料100 L中试和2 m3工业放大合成基础上,采用多次水解合并晶化、母液循环使用和以工业正硅酸乙酯(TEOS)原料为硅源三种改良方法,提高SBA-15材料的合成效率,减少废酸水排放和降低原料成本.结果表明,母液经加热蒸除乙醇至5％和工业原料TEOS经蒸除沸点低于163C的前馏分后使用,在有效保证合成出结构性能良好SBA-15材料的同时,可使生产效率提高1倍,分别减少50％和90％三嵌段共聚物和盐酸用量,且几乎无废水排放,最终节约SBA-15原料成本约60％.这些改良方法有利于SBA-15材料工业生产时的环境保护和成本控制,具有很高可行性.

关键词: SBA-15 , 介孔材料 , 工业生产 , 成本控制 , 母液循环 , 环境友好

改善SBA-15介孔材料水热稳定性的简单溶剂热后处理方法

邹成龙 , 沙观宇 , 顾海芳 , 黄曜 , 牛国兴

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60857-9

提出了一种有效改善SBA-15介孔材料水热稳定性的简单溶剂热后处理方法. SBA-15材料经环己烷、甲苯和正丁醇等有机溶剂在157和190 oC密闭容器中分别处理6–24 h后,可呈现很好的水热稳定性.它们在800 oC经100%水蒸气处理12 h,依然能保持很好的有序介孔结构,比表面积可高达192–281 m2/g.其中,经环己烷190 oC溶剂热处理24 h的样品表现出最优的水热稳定性.溶剂热处理能显著提升材料孔壁中类似Si(OSi)2(OH)2和Si(OSi)3OH结构的Si–OH基间脱水,形成稳定的Si(OSi)4结构,从而有效减少了SBA-15材料孔壁的缺陷.由此,介孔材料的水热稳定性得到明显改善.溶剂热处理对SBA-15材料水热稳定性的这种提升作用与所用溶剂性质、处理温度以及SBA-15前驱体的类型密切相关.其中,以低沸点的非极性溶剂处理焙烧后的SBA-15材料表现出最好的稳定化效果.该方法具有简单、低能耗的特点,其在制备高水热稳定的有序硅基介孔材料上有很好的潜在应用价值.

关键词: 介孔材料 , SBA-15分子筛 , 水热稳定性 , 溶剂热处理 , 脱水

超细NaY分子筛的深度脱铝

王希龙 , 宋金娜 , 叶修群 , 顾海芳 , 黄曜 , 牛国兴

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20249

通过优化和组合不同脱铝补硅方法,依次经氟硅酸铵处理、600℃水热处理、硅溶胶+草酸处理和800℃水热处理过程,成功实现了200nm超细NaY分子筛的深度脱铝,最终产品骨架硅铝比高达27.3,比表面积为581.9m2/g,分子筛结晶度保持在65％以上.结果表明,对于超细NaY分子筛脱铝,第一步采用氟硅酸铵进行部分缺陷修补尤为重要根据分子筛晶粒尺寸不同,需严格控制氟硅酸铵用量和处理次数.当晶粒为200nm时,氟硅酸铵与分子筛骨架铝的摩尔比为0.16,处理一次较为适宜.在连续脱铝过程中及时补修脱铝产生的缺陷是保障超细NaY分子筛成功脱铝的关键,而采用氟硅酸铵、硅溶胶、800℃高温水热处理,可有效实施这种骨架修正作用.

关键词: 超细Y分子筛 , 脱铝 , 补硅 , 高硅铝比 , 稳定性