以一种新型Gemini表面活性剂作为介孔模板剂通过转晶过程合成介孔ZSM-5分子筛  

Synthesis of mesoporous ZSM-5 using a new gemini surfactant as a mesoporous directing agent: A crystallization transformation process

作　　者：王全义[1,2,5] 魏迎旭[1] 徐舒涛[1] 张默之 孟霜鹤[1] 樊栋[1,5] 齐越[1] 李金哲[1] 于政锡[1] 袁翠峪[1] 何艳丽[1] 徐庶亮[1] 陈景润[1,5] 王金棒 苏宝连[2,3] 刘中民[1,4] 

机构地区：[1]中国科学院大连化学物理研究所、洁净能源国家实验室,辽宁大连116023 [2]那慕尔大学无机材料化学实验室,比利时那慕尔 [3]武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,湖北武汉430070 [4]中国科学院大连化学物理研究所、催化基础国家重点实验室,辽宁大连116023 [5]中国科学院大学,北京100049

出　　处：《催化学报》2014年第10期1727-1739,共13页

基　　金：国家自然科学基金(21273230,21273005,21103176和21103180)~~

摘　　要：将一种新型Gemini表面活性剂,丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)[C18H37(CH3)2–N+–(CH2)3–N+–(CH3)2C18H37]Cl2(C18-3-18),作为介孔模板剂用于水热法合成介孔ZSM-5分子筛.结果表明,在130 oC低温晶化即可高效合成介孔ZSM-5分子刷.C18-3-18的加入量可影响到所合成介孔ZSM-5分子筛的相对结晶度和织构性质,它的形成遵从一个转晶过程.在合成初期,凝胶中介孔模板剂C18-3-18的使用导向了介孔材料的生成;随后在TPABr的模板作用下,介孔材料慢慢转晶生成具有MFI结构的介孔ZSM-5;然后所合成的介孔ZSM-5晶粒进一步长大并聚集形成块状颗粒,同时产生晶间介孔.C18-3-18作为介孔导向剂不仅可用于合成介孔ZSM-5分子筛,也可用于其它介孔分子筛的合成中.A new gemini surfactant, [C18H37（CH3）2-N＋-（CH2）3-N＋-（CH3）2C18H37]Cl2 （C18-3-18）, has been success-fully used as the mesopore directing agent in the hydrothermal synthesis of mesoporous ZSM-5 （MZSM-5）. The synthesis of MZSM-5 was realized with a low temperature crystallization process at 130 ℃. The amount of C18-3-18 used in the synthesis affected the relative crystallinity and the textural properties of the obtained MZSM-5. Detailed investigation showed that the formation of MZSM-5 followed a crystallization transformation process. The use of C18-3-18 resulted in the formation of mesoporous material during the early stage of the synthesis, which was converted into MZSM-5 crystals templated by tetrapropylammonium bromide to form the MFI phase. As the synthesis pro-ceeded, the MZSM-5 crystals aggregated into particles by weak interactions. This work shows that C18-3-18 can be used as a mesopore directing agent, which could provide a route for the synthesis of other mesoporous zeolites.

关 键 词：介孔ZSM-5 双模板法 GEMINI型表面活性剂 晶间介孔 转晶过程 

分 类 号：O647.2[理学—物理化学] O643.36[理学—化学]