无模板剂预晶化液添加法合成zsm_分子筛

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1、无模板剂预晶化液添加法合成ZSM-5分子筛黄先亮张荣荣王正宝＊(浙江大学化学工程与生物工程学系，杭州310027)摘要：研究了旋转烘箱中无模板剂条件下，预晶化液添加对合成ZSM-5分子筛的影响。系统研究了预晶化液加入量对合成分子筛晶化速率及颗粒大小的影响。采用X射线衍射，扫描电镜，N2吸附-脱附，和激光粒度分布等分析方法对合成的ZSM-5分子筛样品的物化性能进行了表征。结果表明，预晶化液的添加可以明显加快分子筛的晶化速率，预晶化液添加量为33.3wt%时达到最大结晶度的合成时间由未添加时的48h减少到24h。添加预晶化液的母液在150℃晶化24h时所得ZSM-5分子筛团聚体的颗粒大小随着

2、预晶化液加入量的增大而增大，由5.5μm增大到26.3μm。团聚体颗粒的比表面积比未添加预晶化液得到的分子筛(292m2·g-1)有了不同程度的提高，如添加量为33.3wt%时为394m2·g-1。对预晶化液添加法合成ZSM-5分子筛团聚体颗粒的生长机理进行了讨论。关键词：ZSM-5分子筛；无模板剂；团聚体；预晶化液添加法；机理中图分类号：O643文献标识码：A文章编号：1001-4861(2012)11-2285-09SynthesisofAggregateZSM-5ZeolitewithNucleationGelintheAbsenceofOrganicTemplateHUANGXi

3、an-LiangZHANGRong-RongWANGZheng-Bao＊(DepartmentofChemicalandBiologicalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027China)Abstract:TheeffectofnucleationgelonthepreparationofaggregateZSM-5zeolitewasstudiedunderrotatingautoclavesfreefromtheorganicstructure-directingagent.Theinfluenceofthenucleationg

4、elonthecrystallizationrateandparticlesizewasinvestigatedindetail.ThephysicochemicalpropertiesoftheproductswerecharacterizedbyusingXRD,SEM,andN2adsorption.TheresultsindicatethatthecrystallizationrateoftheZSM-5zeoliteisincreasedbytheadditionofthenucleationgel.Thecrystallizationtimewith33.3wt%nuclea

5、tiongelis24hwhilethatwithoutnucleationgelis48h.When33.3wt%nucleationgelisadded,aftercrystallizationat150℃for24h,theaveragesizeoftheaggregateisincreasedfrom5.5μmto26.3μm,andthespecificsurfaceareaisincreasedfrom292m2·g-1to394m2·g-1.ThemechanismforthecrystalgrowthoftheaggregatezeoliteZSM-5withoutorg

6、anictemplatebythenucleationgelmethodisalsodiscussedinthiswork.Keywords:ZSM-5zeolites;template-free;aggregate;nucleationgelmethod;mechanismZSM-5分子筛因其独特均一的微孔和择形性结构，而广泛用作非均相催化剂[1-2]。1972年美孚公司首次报道ZSM-5分子筛的合成[3]，该分子筛的合成大都利用有机模板剂来合成[4-7]。为了获取尺寸均一、抑制晶体的生长速率。尽管TPA+是一种优良的模板剂，但成本高，且脱除不完全容易造成孔道堵塞，同时造成环境污染。因

7、此，无模板剂法ZSM-5分子筛的合成成为分子筛合成研究的热点[8-22]。相比较而言，无模板剂法分布窄的分子筛，通常使用大量的水以及模板剂来收稿日期：2012-04-30。收修改稿日期：2012-05-30。浙江省科技厅(2009R50020)资助项目。＊通讯联系人。E-mail：zbwang@zju.edu.cn，hxl2001170114@163.com;会员登记号：S060019221M。第28卷无机化学学报2286合成ZSM