介孔丝光沸石分子筛的合成、表征及在异构化反应中的应用

本项目针对国内外在丝光沸石分子筛(MOR)合成和改性、吸附和扩散及在直链烷烃异构化反应中的应用等研究领域所共存的重要科学问题，将开展全面而深入的研究：1)阐明造成MOR强传质限制的原因，这对于该沸石分子筛催化剂的设计、制备及使用条件具有重要的指导作用；2)获得制备具有高传质性能的介孔-微孔沸石分子筛Meso-MOR的方法，并将它应用于直链烷烃的异构化反应中。用碱处理方法改性MOR沸石分子筛，部分脱Si后在MOR晶体上引入介孔，从而提高分子传质速率，完全克服了用传统水热处理或酸处理过程中无法改善传质性能的技术难点。此外，用碱处理方法可以使大沸石晶体中形成介孔，并使其具有很高的传质性能，克服了现有石油化工中使用极其微小的沸石晶体所带来的一系列工艺难题。结合优化沸石分子筛的改性条件和发展基础理论及新的表征技术，用于研究介孔-微孔沸石分子筛传质性能并应用于催化反应中，具有先进性和原创性。

以直链和支链C4-C7异构体作为探针分子，研究其在丝光沸石晶体内的吸附和扩散，这对优化异构化过程有非常重要的作用。然而，关于碳氢化合物在丝光沸石中的吸附和扩散性能研究却非常有限。基于此，我们系统地研究了烷烃异构体在丝光沸石晶体内的吸附和扩散性能，阐明了造成MOR沸石分子筛强传质限制的原因，为该沸石分子筛催化剂的设计、制备及使用条件提供指导。在此基础上，我们制备了具有高传质性能的Meso-MOR和Meso-ZSM-12沸石分子筛，并将其应用于异构化反应中。对照课题任务书要求的目标，我们完成了下到指标：.1）阐明了造成MOR沸石分子筛强传质限制的原因是其一维孔道扩散特性及存积在孔道内的无定形物质所致；.2）成功制备了具有高传质性能的Meso-MOR和Meso-ZSM-12沸石分子筛，获得的催化剂比目前应用于直链烷烃的异构化反应中的工业催化剂具有更好的催化性能。.本项目的相关研究成果在第16届国际分子筛大会、第六届太平洋盆地吸附科技研讨会、2012年世界资源论坛、分子筛科学和技术新进展国际专题研讨会和第16届全国分子筛大会上进行了学术交流；项目负责人应邀在2012年世界资源论坛和第16届全国分子筛大会上做主题报告。申请中国发明专利2项；在国际、国内学术期刊上发表研究论文9篇；相关深入研究论文正在整理和投递中，专利也在申请中。.项目达到了预期研究目标和完全达到了预期成果要求。