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ZSM-35分子筛合成和表征研究进展

2021-12-02祁晓岚王振东孔德金欧阳福生

石油化工 2021年11期
关键词:沸石结构

王 煜,祁晓岚,王振东,孔德金,欧阳福生

(1. 中国石化 上海石油化工研究院 绿色化工与工业催化国家重点实验室,上海 201208;2. 华东理工大学 化工学院,上海 200030)

ZSM-35分子筛是分子筛谱系中重要的一员,和镁碱沸石(天然沸石)同属FER型骨架拓扑结构,具备适合的孔径、较好的活性和优异的择形性[1-2],因此在催化领域得到广泛的关注和应用,尤其在正丁烯转化成异丁烯的异构化反应中展现出优秀的择形选择性,是石油化工领域择形反应中重要的催化材料之一[2]。Mobil Oil公司[3]第一次采用水热法成功合成出ZSM-35分子筛后,越来越多的有机化合物被用于合成ZSM-35分子筛的模板剂,但使用有机化合物作为模板剂成本较高且不环保。近年来,ZSM-35分子筛的研究工作已取得较大进展,重点围绕ZSM-35分子筛的合成关键因素、合成反应中各类模板剂的作用和高硅ZSM-35分子筛的合成等,绿色合成专利层出不穷,ZSM-35分子筛的性能也得到进一步探索与拓展,且已经有效构建“合成-结构-性能”的研究模式[4]。对早期采用水热法合成ZSM-35分子筛的进展已有评述[5]。

本文系统归纳了近几年国内外在ZSM-35分子筛合成、表征等方面的最新进展,并对未来研究方向进行了展望。

1 ZSM-35分子筛的结构

ZSM-35分子筛的基本结构[6]如图1所示,它是由硅氧四面体和铝氧四面体组成的垂直于(100)面(a轴)的5元环,这些5元环互相衔接,构成与(010)面(b轴)平行的8元环孔道(0.35 nm×0.48 nm)以及与(001)面(c轴)平行的10元环孔道(0.42 nm×0.54 nm),8元环孔道与10元环孔道组成垂直交叉的形式,并与平行于10元环孔道的6元环孔道相交形成一个椭球状的笼——镁碱沸石笼[1,7],它的横断面都是椭圆形的,孔径范围为0.6~0.7 nm。……

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