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金属盐类对L沸石伴生杂晶的抑制作用

信息来源:潍坊沸石生物技术开发中心 作者:

 

  在L沸石合成体系中加入不同金属盐,考察它们对杂晶W沸石的抑制作用。采用X射线衍射(XRD)、低温氮吸附和扫描电子显微镜(SEM)对沸石样品进行了表征。结果表明:当合成体系中加入少量的W沸石晶种可造成L沸石的相对结晶度显著下降,W/L值(以W沸石与L沸石XRD特征衍射峰峰强度之比表示W沸石在L-W沸石中的含量)大幅升高;在含有一定量W沸石晶种的体系中加入等量的不同金属盐做比较,其中MgNO32抑制效果好,且当MgNO32含量为150g/g时,抑制效果达最佳,其L沸石的相对结晶度为88。3%,W/L值为0。047,与未添加抑制剂的空白样相比,W/L值下降率达91。2%;在10L反应釜放大合成L沸石的体系中添加适宜量的MgNO32,可有效抑制W沸石生成,合成样品中无W沸石相出现,其相对结晶度达98。6%。

  L沸石(拓扑结构属LTL型,六方晶系,具有一维十二元环直孔道)作为一种优良的吸附剂和催化材料,其应用研究主要集中在催化重整、芳构化、脱氢环化和催化裂化等过程。但高质量L沸石较难得到,这是因为合成高质量L沸石的相区与W沸石(其拓扑结构属于MER型,正交晶系,具有八元环主孔道结构的硅铝酸盐沸石)的合成相区相交叉。当放大合成L沸石的体系传质传热不均匀,局部温度过高时,或当反应釜中有W沸石存在时,都将诱导生成W沸石杂晶。大量W沸石的存在会影响L沸石的质量,进而影响沸石的催化性能。然而,针对L沸石合成过程中抑制杂晶W沸石生成的文献报道较少。刘兴玉等曾报道在合成体系中加入L沸石晶种可以抑制杂晶的生成,但晶种中如有异晶晶种存在,将造成大量杂晶的形成。程志林等在ZSM-5沸石合成体系中添加碱金属盐类时发现不同的盐类显著影响沸石的晶化速率和晶粒度,Ruiz,Lee和Larlus也分别发现在L沸石合成体系中添加Mg和Ba等金属离子可以有效地控制沸石的晶体形貌。