沸石分子筛的绿色经济合成研究进展
2020-11-13陈艳红任天昊刘贵全刘晓晓尹秀丽李光照
工业催化 2020年9期
陈艳红,任天昊,刘贵全,刘晓晓,倪 雪,尹秀丽,李光照
(中国石油大学胜利学院化学工程学院,山东 东营 257061)
沸石分子筛具有规整的孔道构造、可协调的化学酸性及优良的化学氧化性,普遍应用在石油化工、环保、生物工程、食品工业和医药化工等领域。如在石油炼制和加工中,ZSM-5沸石和Y沸石作为固体酸催化剂和择形催化剂被广泛普及。近年来,以TS-1为代表可做氧化反应催化剂的钛硅沸石分子筛在低温环境中进行氧化反应时仅需缓和的化学反应催化条件,同时具有较好的化学选择性和催化活性,合成生产工艺简单且生成了对环境友好的还原产物,这些优良的催化性能成功解决了传统合成方法对环境污染严重、合成条件较为严苛及合成成本偏高等问题,成为使用绿色氧化反应来合成沸石分子筛的重要转折点[1]。沸石分子筛一般由硅铝凝胶混合物在强碱性、高温高压苛刻条件下发生水热晶化反应得到,反应温度通常(60~200) ℃。传统水热法合成的主要缺点有:合成时需使用售价较高的有机模板剂,因此使沸石分子筛的合成成本居高不下,且高温焙烧去除模板剂会生成NOx等有害物质以及产生引起室温效应的CO2等气体;采用水热合成法合成沸石分子筛时由非晶态物质转化为晶体的时间较长,(1~20) d,且反应过程中悬浮液内固相与液相的质量或体积比较低,使分子筛的合成效率降低,且产生较多废液,导致环境污染。为了改善传统合成方法的不足之处,众多研究者从合成体系模板剂、合成原料及合成方法等方面入手,研发一系列绿色合成沸石分子筛的工艺路线。……
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