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高嶺土是ZSM-5沸石合成的原材料 采用國際先進(jìn)高嶺土加工工藝

山東埃爾派 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021-03-13

摘要
應(yīng)用于橡膠工業(yè)的高嶺土,填充到膠體混合物中,可以增強(qiáng)橡膠的耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,延長(zhǎng)其硬化時(shí)間,還可以調(diào)整橡膠的混煉性、流變性、硫化性,提高未硫化制品的粘稠度,防止

應(yīng)用于橡膠工業(yè)的高嶺土,填充到膠體混合物中,可以增強(qiáng)橡膠的耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,延長(zhǎng)其硬化時(shí)間,還可以調(diào)整橡膠的混煉性、流變性、硫化性,提高未硫化制品的粘稠度,防止其塌軟、凹陷、下垂、扁管、變形等。其橡膠制品的通透性、防水性、化學(xué)活性、防火抗燃性等特性也相應(yīng)得到了極大的改善。同時(shí),高嶺土作為填料還可以降低其他原材料在橡膠中的用量,極大地減少了橡膠的生產(chǎn)成本而并不明顯影響橡膠的性能。

5ZSM-5沸石:ZSM-5分子篩是美國Mostrongil公司于20世紀(jì)70年代頭批利用有機(jī)胺合成的具有獨(dú)特三維通道結(jié)構(gòu)的高硅擇形分子篩。由于其獨(dú)特的孔結(jié)構(gòu)、親油疏水的特性、高的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性、較強(qiáng)的抗積炭能力以及優(yōu)異的選擇性而廣泛應(yīng)用于石油煉制、石油化工、精細(xì)化工、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域。之后,使用不同的原料、不同的模板劑合成了ZSM-5沸石。其中,以高嶺土為原料經(jīng)過高嶺土加工合成ZSM-5沸石,需要對(duì)高嶺土進(jìn)行酸抽提鋁處理,或者在晶化反應(yīng)體系中補(bǔ)充硅源。

Xu等將噴霧干燥成型的高嶺土微球焙燒后,高嶺土加工技術(shù)通過酸處理降低其中的活性氧化鋁含量,使微球SiO2 :Al2O3摩爾比在(10〜200):1范圍內(nèi),在ZSM-5的合成條件下合成7ZSM-5沸石。

馮會(huì)等以未處理的高嶺土為原料,在相對(duì)低溫(700℃)焙燒高嶺土微球上成功合成了ZSM-5分子篩。對(duì)高嶺土微球及晶化產(chǎn)品進(jìn)行的SEM檢測(cè)結(jié)果表明,在高嶺土微球的表面包裹了一層晶粒,大小為10μm形狀為六棱形,類似于化學(xué)合成法得到的ZSM-5形狀。在重油微反裝置上,以ZC7300平衡劑為主催化劑,添加量為10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的情形下,丙烯收率增加了2個(gè)百分點(diǎn),說明此材料對(duì)丙烯具有較好的選擇性,增產(chǎn)丙烯效果明顯。

馮會(huì)等采用XRD、SEM、FTIR和N2吸附等技術(shù)研究了晶化時(shí)間對(duì)高嶺土微球上合成ZSM-5沸石的影響。結(jié)果表明,在高嶺土微球上ZSM-5沸石的原位晶化合成中,晶化時(shí)間對(duì)沸石的物相、孔結(jié)構(gòu)以及催化性能均有較大的影響。

郭天祥以高嶺土微球?yàn)榛w,在水熱體系中成功地附晶生長(zhǎng)了ZSM-5分子篩。檢測(cè)結(jié)果表明,在高嶺土微球上成功附晶生長(zhǎng)了ZSM-5分子篩,其形狀為長(zhǎng)條形,大小約為3pm,在高嶺土微球上附晶生長(zhǎng)ZSM-5分子篩后,增大了高嶺土的比表面積和孔容,高嶺土附晶ZSM-5分子篩的總酸量也得到提高。

王有和等以焙燒高嶺土為原料,采用水熱法合成ZSM-5分子篩。理想的合成條件是:晶化溫度為140〜160℃,晶化時(shí)間為24h,n(TPAOH)/n(SiO2)=0.10,投料硅鋁比為15。結(jié)果表明,以焙燒高嶺土為原料可以合成出結(jié)晶度相對(duì)較高、微孔分布集中于56nm、晶粒大小約2μm的小顆粒ZSM-5分子篩。

馬忠林等對(duì)合成ZSM-5/絲光沸石混晶的初始凝膠的n(SiO2)/n(Al2O3)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)隨著初始凝膠n(SiO2)/n(Al2O3)的提高,產(chǎn)物從絲光沸石、絲光沸石與ZSM-5的混晶,直至變?yōu)榧僙SM-5沸石。可見,n(SiO2)/n(Al2O3)高的晶化液容易生成ZSM-5沸石,而n(SiO2)/n(Al2O3)低的晶化液則容易生成MOR沸石。硅物種的多少,直接決定膠體粒子的沉積方式及晶化排列方向。

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