分子篩廠家講解ZSM-5型分子篩實驗室合成實例

ZSM-5具有二維10元環孔道，其一為10元環直孔道，另一為具有Zigzag形狀的10元環孔道：孔道結構為[100]10 5.1A×5.5A?[010]10 5.3A×5.6A，正交晶系，Pnma，a=20.1A，b=19.7A，c=13.1A。

具有MFI型孔道結構的分子篩( l Na_n(H₂O)₁₆ I [Al_nSi₉₆-O₁₉₂ ]，n＜27），其硅鋁比可自高硅直至全硅型（Silicalite-1型）。以HZSM-5為例，其酸催化性能與骨架中Al含量關系很大，ZSM-5型分子篩是目前最重要的分子篩催化材料之一，廣泛應用于石油加工、煤化工與精細化工等催化領域。與LTA、FAU、MOR 等重要分子篩一樣，它的生產早就工業化。據近期統計直至近十年來，每年平均有100篇以上的合成專利與合成方法有關的論文發表。本次介紹的實驗室合成方法主要根據H. Lechert和R. Kleinwortu提出的以NaOH，TPAOH (20%溶液），硅酸(Merck，SiO₂?0.5H₂0），鋁酸鈉(Al₂O₃，：1.24Na₂O: 0.57H₂0)為原料，按摩爾比3.25Na₂O: Al₂O₃:30SiO₂:958H₂O，遵循下列步驟進行合成。

膠態晶種的制備：

(1）將 710.3gH₂0，13.8gNaOH與117.0gTPAOH溶液充分溶解混合至均勻。

(2）在攪拌下將158.9g硅酸逐步分批地加入上述溶液中，在室溫下充分振蕩1h后，在100°C下陳化16h。

ZSM-5的合成：

(3）將867.8g H₂O，8.8g NaOH與10.3g鋁酸鈉充分混合相溶。

(4）將113. 1g硅酸在充分攪拌下逐步分批地加人溶液(3)中并在室溫下猛烈振蕩1h。

(5）將步驟(2)中制得的膠態晶種50g加人(4)中再振蕩1h。

然后將物料置于50ml用PTFE襯里的不銹鋼反應金中，在180°C下晶化40h后過濾，用去離子水充分洗滌，在105°C下干燥24h，產物約為6um均勻顆粒。經XRD表征，組成分析硅鋁比=12~13.5。合成產物中硅鋁比可由原料物料比來調控。如合成體系中無Al，或分別向無Al體系中加人B₂O₃、Fe₂ (SO₄)₃、Ti（OC₂H₅)₄ 等，同時以TPA^＋作模板劑分別在 200°C、180°C、175°C下晶化數日，可分別合成出高質量的全硅沸石Silicalite-1、[B]JZSM-5、[Fe]ZSM-5、與[Ti]ZSM-5型分子篩。湖南天怡新材料有限公司是專業生產NaY分子篩、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、USY分子篩、REY分子篩等為主要產品的分子篩廠家，如有需求，歡迎咨詢。