眾所周知,傳統(tǒng)沸石分子篩是一種結(jié)晶性微孔硅鋁酸鹽材料,由于其具有明顯特征性的孔道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及高水熱穩(wěn)定性而廣泛應(yīng)用于離子交換、吸附劑分離、催化反應(yīng)中。但是由于微孔沸石的孔尺寸(0.26-0.75nm)較小,因此受到低傳質(zhì)效率的影響,很容易在大分子催化轉(zhuǎn)化過(guò)程中受到限制,對(duì)此需要對(duì)微孔沸石的晶內(nèi)介孔構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn),其對(duì)石油化工、煤化工催化劑和新催化材料的研究具有重要意義 。
傳統(tǒng)沸石分子篩的孔徑會(huì)限制重芳烴分子進(jìn)入其孔道,為了提高重芳烴的轉(zhuǎn)化能力,必須對(duì)微孔分子篩進(jìn)行擴(kuò)孔處理。通過(guò)介孔結(jié)構(gòu)改進(jìn)合成的ZSM-5沸石分子篩能夠作為一種有效的催化劑活性組成,在石油工業(yè)中應(yīng)用有助于提高重芳烴的產(chǎn)量。具有來(lái)說(shuō),多方國(guó)外學(xué)者對(duì)其工藝進(jìn)行處理與改進(jìn),如Groe和 Ordomsky等人分別采用NaOH 對(duì)硅鋁比為 48高硅的絲光沸石進(jìn)行脫硅處理,從而獲得外比表面積較高的介孔絲光沸石;而Narayanan等人采用HCL來(lái)對(duì)絲光沸石進(jìn)行脫鋁處理,從而得到含有介孔的高硅鋁比的絲光沸石。
通過(guò)介孔結(jié)構(gòu)改性的絲光沸石能夠讓較大尺寸的反應(yīng)物分子能夠更加容易地進(jìn)入到沸石分子篩內(nèi)部孔道中,強(qiáng)化吸附性能,提高催化活性。
在實(shí)際石油化工領(lǐng)域應(yīng)用中,通過(guò)介孔結(jié)構(gòu)改性的絲光沸石能夠?qū)χ胤紵N轉(zhuǎn)化反應(yīng)具有一定的促進(jìn)作用,尤其是在實(shí)際試驗(yàn)中可知,當(dāng)NaOH?濃度的提高后,C9芳烴和?C10?芳烴的轉(zhuǎn)化率會(huì)先升高后降低。當(dāng)?NaOH濃度為?0.10 mol/L?時(shí),兩者均會(huì)達(dá)到最大值,而這一效果就是由于介孔絲光沸石添加促進(jìn)其擴(kuò)散性能提高所致,從而提高重芳烴的轉(zhuǎn)化率,具體轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)如下表所示。
就目前來(lái)看,介孔絲光沸石在通過(guò)改性合成工藝制備后,具有高熱穩(wěn)定性及極強(qiáng)的催化性能,因此廣泛應(yīng)用于石油化工及其他領(lǐng)域,并且具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景,而這也是這類沸石合成研究的未來(lái)關(guān)注重點(diǎn)。