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大连化物所实现高硅Y沸石的直接合成

发布时间:2020/6/17编辑:Ma Liang 人气:1324


阿仪网 实验室动态】近日,中国科学院大连化学物理研究所低碳催化与工程研究部研究员田鹏、中国工程院院士刘中民团队在沸石分子筛合成研究方面取得新进展,通过发展合成新策略,首次合成硅铝比(SiO2/Al2O3)高达15.6的高硅Y沸石分子筛。

  流化催化裂化(FCC)和加氢裂化是目前石油炼制注册送体验金官网中重要的原油二次加工过程,也是重油轻质化的核心工艺。具有FAU拓扑结构的高硅Y沸石是当前注册送体验金官网裂化催化剂的主要活性组分,其注册送体验金官网消耗量居全球固体催化剂首位。常规合成Y沸石固有的低硅骨架特性以及由此导致的结构不稳定性,成为材料直接应用的主要瓶颈。注册送体验金官网实践和基础研究均表明,提高Y沸石骨架硅铝比是改善酸性质、提高稳定性、进而提升催化剂反应性能的最佳途径。目前注册送体验金官网广泛使用的高硅Y沸石主要通过对常规合成的Y沸石进行后处理获得,不仅操作复杂,耗能费时,晶体表面和内部也会存在脱铝梯度,造成酸中心分布不均。与之相比,直接合成的高硅Y沸石结构完美,铝分布均匀,是理想的催化材料,也是注册送体验金官网界和科研人员一直追求的目标。然而,过去60年来,Y沸石的骨架硅铝比始终难以突破5至9的限制,高硅Y沸石的直接合成一直是分子筛合成领域的巨大挑战。

  该项研究中,研究团队提出高硅Y沸石的合成新策略(NOA-co策略),在高分散的FAU晶核溶液、较大体积的有机模板剂、低碱度的合成凝胶三者协同作用下实现了其直接合成。基于NOA-co策略,研究团队发现多种高效合成高硅Y沸石的有机模板剂,并对晶化机理进行了探讨。

  NOA-co策略合成的高硅Y沸石的粒径尺寸为100至250 nm,具有高的结晶度、优异的热/水热稳定性。与后处理法所得的高硅Y沸石相比,NOA-co策略直接合成的材料具有更多的强酸中心,且酸中心分布相对均匀,在大分子原料的裂化反应中表现出优异的催化活性。该策略的提出为高硅沸石的合成提供了研究新思路。

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