科学家实现高硅Y沸石的直接合成
2020/6/21 8:00:00 中科院之声

     近日，中国科学院大连化学物理研究所低碳催化与工程研究部研究员田鹏、中国工程院院士刘中民团队在沸石分子筛合成研究方面取得新进展，通过发展合成新策略，首次合成硅铝比(SiO₂/Al₂O₃)高达15.6的高硅Y沸石分子筛。

     流化催化裂化(FCC)和加氢裂化是目前石油炼制工业中重要的原油二次加工过程，也是重油轻质化的核心工艺。具有FAU拓扑结构的高硅Y沸石是当前工业裂化催化剂的主要活性组分，其工业消耗量居全球固体催化剂首位。常规合成Y沸石固有的低硅骨架特性以及由此导致的结构不稳定性，成为材料直接应用的主要瓶颈。工业实践和基础研究均表明，提高Y沸石骨架硅铝比是改善酸性质、提高稳定性、进而提升催化剂反应性能的最佳途径。目前工业广泛使用的高硅Y沸石主要通过对常规合成的Y沸石进行后处理获得，不仅操作复杂，耗能费时，晶体表面和内部也会存在脱铝梯度，造成酸中心分布不均。与之相比，直接合成的高硅Y沸石结构完美，铝分布均匀，是理想的催化材料，也是工业界和科研人员一直追求的目标。然而，过去60年来，Y沸石的骨架硅铝比始终难以突破5至9的限制，高硅Y沸石的直接合成一直是分子筛合成领域的巨大挑战。

     该项研究中，研究团队提出高硅Y沸石的合成新策略(NOA-co策略)，在高分散的FAU晶核溶液、较大体积的有机模板剂、低碱度的合成凝胶三者协同作用下实现了其直接合成。基于NOA-co策略，研究团队发现多种高效合成高硅Y沸石的有机模板剂，并对晶化机理进行了探讨。

     NOA-co策略合成的高硅Y沸石的粒径尺寸为100至250 nm，具有高的结晶度、优异的热/水热稳定性。与后处理法所得的高硅Y沸石相比，NOA-co策略直接合成的材料具有更多的强酸中心，且酸中心分布相对均匀，在大分子原料的裂化反应中表现出优异的催化活性。该策略的提出为高硅沸石的合成提供了研究新思路。

     相关研究成果发表在《先进材料》(Adv. Mater.)上。该工作得到国家自然科学基金项目、前沿科学重点研究计划项目、大连化物所自主部署基金项目的资助。

    

     NOA-co策略

     来源：中国科学院大连化学物理研究所

     温馨提示：近期，微信公众号信息流改版。每个用户可以设置 常读订阅号，这些订阅号将以大卡片的形式展示。因此，如果不想错过“中科院之声”的文章，你一定要进行以下操作：进入“中科院之声”公众号 → 点击右上角的 ··· 菜单 → 选择「设为星标」

    

    

    http://weixin.100md.com
返回 中科院之声 返回首页 返回百拇医药