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杂原子硼对 Y 型分子筛性能的影响
赵俊桥 , 沈志虹 , 鞠雅娜 ,朱俊哲
(中国石油大学 (北京 ) 化工学院中国石油天然气集团公司催化重点实验室
, 北京 102249 )
[摘要 ] 利用 X 射线粉末衍射 、差示扫描量热 、N H 3 吸附 - 程序升温脱附 、吡啶吸附红外光谱等方法考察了硼原子进
入 Y 型分子筛骨架后对分子筛的晶型 、晶胞参数 、热稳定性 、水热稳定性以及表面酸性的影响 。实验结果表明 , 由于硼原子进入 Y 型分子筛的骨架 , 使其晶胞收缩 , 但不影响分子筛的晶型 , 分子筛的结晶度随硼加入量的增加而先增大
后减小 ; 分子筛的热稳定性及水热稳定性有所下降 ; 分子筛表面的酸性质发生变化 , 其中 B 酸中心数量明显增加 。[关键词 ] 杂原子 ;硼 ; Y 型分子筛 ;结晶度 ;水热稳定性 ; 表面酸性
[ 文章编号 ] 1000 - 8144 ( 2005 ) 07 - 0648 - 04 [ 中图分类号 ] TQ 424. 25 [ 文献标识码 ] A
Y 型分子筛催化剂具有活性高 、稳定性好等优点 , 自 20 世纪 60 年代被广泛应用于石油加工的催化 裂化过程 。为了进一步提高其裂化活性和反应选
择
性 ,通常对 Y 型分子筛进行改性 。将具有不同催化
特性的杂原子 (如 Fe, T i, B , G a, Zn 等 )引入硅铝分子
筛骨架 , 不仅可以调变分子筛的结晶度和表面酸性
,
而且可以改善分子筛的催化活性和选择性
, 同时引
入的杂原子也可作为新的催化活性中心
, 形成双功
能催化剂 。因此 , 当前杂原子分子筛骨架的改性研
究已成为新型催化材料的一个热门课题
[1～3] 。 通常
有两种方法可以将杂原子引入
Y 型分子
筛骨架中 。一种是同晶取代法
, 利用液固或气固相
置换反应 , 对已结晶的 Y 型分子筛进行二次合成
。
高滋等 [ 4 ] 运用同晶取代法合成出杂原子
Y 型分子
筛 。但该方法条件较苛刻 ,同时分子筛的结晶度有
较大损失 。另一种是在水热合成
Y 型分子筛的过
程中加入杂原子 , 直接合成出含骨架杂原子的
Y 型
分子筛 ,但分子筛的合成条件应做相应调整
[5]。
本工作在合成出含骨架杂原子的
B Y 型分子筛
基础上 ,考察了硼进入 Y 型分子筛的骨架对分子筛
实验部分
1 Y 型分子筛的合成及超稳化处理
按文献 [ 5 ]的方法合成
N aY 型和含杂原子的 B Y
型分子筛 。合成的分子筛在
380 ℃下焙烧 4
h, 将焙
烧后的分子筛置于 1 5
m ol /L
的硫酸铵溶液中
,
100 ℃下交换 0 5
.
洗涤
干燥
h
后
,
经过滤
,
,
,
重复交
.
换一次 ; 在 540 ℃下焙烧
2 h, 再用 0.
5 m o l
/L 的硫
酸铵溶液交换两次
,将湿滤