多級孔道氧化鋁及其NaY沸石復(fù)合物的可控合成研究

多級孔道氧化鋁及其NaY沸石復(fù)合物的可控合成研究原油重質(zhì)化的問題日益嚴重,微孔分子篩作催化劑使用時常常因其單一的小孔徑產(chǎn)生較大的傳質(zhì)阻力而限制其對有大分子參與反應(yīng)的應(yīng)用。傳統(tǒng)顆粒型沸石催化劑在成型時添加無機粘合劑,會阻礙反應(yīng)物分子到達催化活性中心,整體型多級孔道材料在解決材料成型問題的同時引入介孔和/或大孔,可有效降低反應(yīng)器的壓降、增大材料的比表面積、改善傳質(zhì)與傳熱,因此具有多級孔道結(jié)構(gòu)的新型重質(zhì)油輕質(zhì)化催化材料的研發(fā)對能源的可持續(xù)利用具有深遠影響。本文以無機結(jié)晶氯化鋁（AlCl₃·6H₂O）為鋁源,水溶性高分子聚氧化乙烯（PEO）為相分離劑,環(huán)氧丙烷（PO）為質(zhì)子捕獲劑控制凝膠,水（H₂O）和無水乙醇（EtOH）為溶劑,使用伴隨有相分離的溶膠-凝膠法合成具有整體型外觀形貌的介孔-微米級大孔氧化鋁材料,考察了相分離劑PEO的分子量和添加量、質(zhì)子捕獲劑的種類及添加量、溶劑極性（水醇比H₂O/EtOH）、焙燒溫度和時間等對合成多級孔道氧化鋁整體材料的影響,當PEO（Mv=1×10⁶）的添加量為0.09g,投料比H₂O:EtOH:AlCl₃·6H₂O:PO=12.4:5.28:1:2.99時,使用簡易的方法減緩濕凝膠干燥時的溶劑揮發(fā)速率,合成出大孔孔徑為0.5²μm具有雙連續(xù)骨架結(jié)構(gòu)的整體型多孔氧化鋁材料。針對大量合成時出現(xiàn)的材料結(jié)構(gòu)不均勻現(xiàn)象,調(diào)整了反應(yīng)物料的加入順序,合成出微觀結(jié)構(gòu)均勻且整體形貌保持的多孔氧化鋁材料;另外在同時保證材料宏觀整體性及微觀雙連續(xù)孔道結(jié)構(gòu)的情況下,通過向合成體系中添加三嵌段共聚物（P123、F127）調(diào)節(jié)介孔的孔徑和形貌,可控合成多孔氧化鋁材料,作為合成多級孔道沸石復(fù)合物的載體。使用晶種膠作導(dǎo)向劑合成NaY沸石,用作合成沸石復(fù)合物的晶種,通過提高硅源濃度,增大晶種膠的添加量并延長整體凝膠陳化時間合成小晶粒NaY沸石。分別以在不同溫度下焙燒后形成的整體型介孔-微米級大孔γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃為載體,晶種膠作導(dǎo)向劑合成的小晶粒NaY沸石為晶種,使用超聲振蕩輔助真空吸附沸石晶種,二次晶化生長合成微孔-介孔-微米級大孔FAU/Al₂O₃沸石復(fù)合物,考察了晶種狀態(tài)及負載次數(shù)、二次晶化液的物料比、晶化條件、晶化方式及晶種膠輔助對不同晶型載體負載效果的影響,提出不同晶型氧化鋁載體晶種二次生長合成三重孔徑沸石復(fù)合物的合成機理為“液相轉(zhuǎn)變機理”。分別以在不同溫度下焙燒后形成的整體型介孔-微米級大孔γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃為載體,使用液態(tài)晶化導(dǎo)向劑誘導(dǎo)法對載體進行多步處理后晶化合成微孔-介孔-微米級大孔FAU/Al₂O₃沸石復(fù)合物?？疾炝司ХN膠在合成體系中的作用、載體鋁對合成沸石復(fù)合物的貢獻、晶化液的物料比、晶化條件和晶化方式對不同晶型載體負載效果的影響,提出γ-Al₂O₃、α-Al₂O₃為載體,液態(tài)晶化導(dǎo)向劑誘導(dǎo)合成三重孔徑沸石復(fù)合物的合成機理分別為“固相-液相雙相轉(zhuǎn)變機理”和“液相轉(zhuǎn)變機理”。本文提出的整體型微孔-介孔-大孔多級