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绿色合成ZSM-5分子筛的研究进展

2015-06-01付廷俊

天然气化工—C1化学与化工 2015年4期

周 浩,付廷俊,李 忠

(太原理工大学煤化工研究所 煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西 太原 030024)

绿色合成ZSM-5分子筛的研究进展

周 浩,付廷俊,李 忠*

(太原理工大学煤化工研究所 煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西 太原 030024)

ZSM-5分子筛最传统的合成是采用水热合成法,但该方法成本高、效率低,而且污染环境。因此,开发绿色高效的合成ZSM-5分子筛十分必要。综述了绿色合成ZSM-5领域的研究进展,包括脱除模板剂的方式、无模板剂合成、水溶剂高效利用和离子热合成,并展望其发展前景。

绿色合成;ZSM-5分子筛;脱除模板剂;无模板剂合成;水溶剂高效利用;离子热合成

1972年Argauer和Landolt[1]首次报道合成了一种具有规整骨架和有序孔道结构的ZSM-5分子筛。其骨架结构由8个五元硅(铝)环构成,三维孔道结构分为平行于水平轴方向的之字形孔道[010]和垂直于水平轴方向的直线型椭圆孔道[100],其中之字形孔道拐角约为150°,孔径为0.53nm×0.56nm;直线型椭圆形孔道孔径为0.51nm×0.55nm;两种孔道相互连通,其交叉处孔径约为0.9nm[2]。ZSM-5分子筛高度规整有序的微孔结构赋予了其较高的比表面积,是负载型催化剂的优良载体[3]。而Na-ZSM-5分子筛上钠离子可被不同的金属阳离子替换,体现出相应的催化和吸附性能,尤其是氢离子交换后的HZSM-5具有强酸性,是典型的固体酸催化剂[4]。此外,ZSM-5分子筛有序集中的孔道结构,赋予了其特殊的择型催化性能[5]。自其问世以来,便被广泛应用于催化裂化、烷基化、歧化、异构化以及甲醇转化等催化领域[6],在化学工业中产生了极大的需求。……

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