不同银引入方式的多级孔分子筛的制备及表征

发布时间：2021-08-14 15:32

　　选用ZSM-5分子筛为原料,采用水热晶化法,以硅烷类P为软模板剂、四丙基溴化铵为微孔结构导向剂,制备具有微介孔结构的P-ZS多级孔分子筛。进一步通过负载法、银盐或银氨配合物原位合成法等对P-ZS进行改性,制备出一系列银基改性P-ZS多级孔分子筛,并采用XRD、H2-TPR、NH3-TPD、Py-FTIR、氮气等温吸脱附测试等对其结构进行表征。结果显示,银氨原位合成法所得[Ag,Al]P-ZS多级孔分子筛比其他银引入方式所得改性分子筛结构更加稳定;与P-ZS相比,[Ag,Al]PZS比表面积、孔容及孔径等明显减小,但晶型和骨架结构未发生改变;[Ag,Al]P-ZS产生了强Lewis酸,酸性位点数量多,整体酸量明显增加。 

【文章来源】：现代化工. 2020,40(S1)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同银引入方式的P-ZS多级孔分子筛XRD分析

由图2(a)可知，未改性的P-ZS未出现任何氢气还原峰;等体积浸渍超声法得到的(Ag)/P-ZS样品未出现氢气还原峰，说明(Ag)/P-ZS在550℃焙烧后硝酸银分解成银，在P-ZS中银以单质状态存在;[Ag]/P-ZS样品却在182℃附近出现一个氢气还原峰，说明银以银氨离子([Ag(NH3)2]+)状态负载在P-ZS上，高温550℃焙烧未能将其热分解，但银氨键能较弱，只需要低温氢气氛围下就可还原为单质银。原位改性法得到的(Ag,Al) ZSM-5和(Ag,Al) P-ZS出现两个氢气还原峰。据文献[6]报道，Ag2O在300℃左右开始还原为单质银，但当Ag2O与分子筛相互作用时，会导致分解温度升高。(Ag,Al) ZSM-5在410℃附近的低温还原峰即是Ag2O与分子筛表面的弱相互作用使其还原为单质银;此外，还有部分Ag Br，高温还原峰在480℃附近。在(Ag,Al) P-ZS中部分Ag Br还原峰温度升高，原因可能是软模板剂P的加入使得(Ag,Al) P-ZS中形成的Ag Br与分子筛也产生了相互作用。由图2(b)可知，纯的Ag2O在270℃氢气氛围下还原为单质银。而[Ag,Al]ZSM-5和[Ag,Al]P-ZS仅在425℃左右出现一个氢气还原峰，比(Ag,Al) ZSM-5和(Ag,Al) P-ZS的低温还原峰高出15℃，比[Ag]/P-ZS的氢气还原峰温度高出243℃，这说明此时银元素并不是以银氨的状态存在。又因为其XRD图谱中并未出现Ag Br的衍射峰，由此分析认为这是由于银进入了分子筛骨架存在于缺陷位中[7]。

为了考察改性后P-ZS的酸量变化和酸强度分布，对银基改性多级孔分子筛P-ZS进行NH3-TPD测试，并与未改性的P-ZS对比，结果如图3所示。由图3可知，银基改性P-ZS除包含一个低温NH3脱附峰外，皆在350℃开始出现高温氨气脱附峰，这表明其具有弱酸及中强酸两种酸强度中心，而P-ZS只有弱酸中心，中强酸位的产生可能是由于不饱和银原子的掺入产生了强Lewis酸，由图4的Py-FTIR可证明强Lewis酸的产生。


本文编号：3342722