分子筛催化的一个关键问题是控制骨架铝原子的分布,从而控制与其相关联的酸性中心。不同模板剂在分子筛骨架中的位置和分布可以对分子筛骨架进行一些意想不到的控制,从而可以实现对铝原子的有效控制,这些分子可以驱使铝原子分布于不同的T部位。这一假设最近在镁碱分子筛FER的实验合成中得到了证实。镁碱分子筛的分子筛晶体在无碱金属离子的氟介质中,通过采用不同的导向剂中进行了合成。
X射线晶体衍射发现,吡咯驻留在两种笼和十二元环通道中,如果TMA也存在于合成凝胶中,其会位于PER笼中,而非十二元环通道中。如果使用TMA+bmp共模板,TMA则会位于PER笼中,同时bmp位于十二元环通道中。已经证实,随着TMA分子筛中FER数量的增加,吡啶对于分子筛中活性位点的增加能力变强。而只有吡咯烷合成的样品表现出最低的可接近性。由于吡啶分子太大而不能通过八元环窗口进人笼子,所以这些结果表明通过改变不同模板剂的使用可以改变笼子中B酸的数量。这些催化材料在间二甲苯异构化和正丁烯骨架异构化催化过程中,活性随这酸性中心的可接近性表现出增加的趋势。
与以往FER分子筛的论点相似,类似的方法也可以用来调节SAPO材料的催化活性。在这种情况下,使用不同的模板来在分子筛的骨架中摻入杂原子,而不是像以往来控制它们的空间。硅能通过不同的取代机制来插人AIPO4骨架中,SM2可以形成孤立的Si(OAI)4,导致每个Si离子上具有较低的酸强度;而SM2+SM3可以形成较强的酸强度,但具有较低的酸浓度。实验证据表明,不同的有机SDA分子可以导向Si原子在AIPO4中不同的插入方式,从而改变了SAPO催化剂的酸性质和催化活性。例如,在SAPO-5中,三乙胺倾向于通过SM2方式插入分子筛中,导致分子筛形成更丰富的但较弱的酸位;而苄基吡咯烷则通过形成孤立硅插入,形成低浓度但较高酸强度的酸位。使用两种导向剂的组合可以调节产生不同Si分布的SAPO,同时调整酸性和催化性能。因此,这些材料在不同的反应中需要的酸强度可以通过条件不同有机分子的组合而实现杂原子在分子筛骨架中的替代作用。湖南天怡新材料有限公司是专业生产NaY分子筛、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、USY分子筛、REY分子筛等为主要产品的分子筛厂家,如有需求,欢迎咨询。
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