无机盐工业
 
玻璃钢/复合材料  
 
2022年 54卷 2期
刊出日期 2022-02-10

综述与专论
研究与开发
工业技术
催化材料
环境∙健康∙安全
综述与专论
1 李风亭,孔涛,李泽坤,李杰,王颖
铝灰行业对传统混凝剂行业的冲击分析

随着原铝产量的不断上升,铝灰的产量也在不断增加。由于铝灰不断堆积容易带来极大的环境问题,因此对于铝灰的回收利用已经迫在眉睫。目前,利用铝灰为主要原料生产混凝剂是铝灰资源化利用中的一种方式。由铝灰生产的混凝剂主要包括聚氯化铝(PAC)、硫酸铝、氯化铝等,主要的生产方式有酸溶法、制备铝酸钙法、碱溶法等。简要介绍了铝灰的现状,并且综述了铝灰生产混凝剂的种类和工艺,主要叙述了利用铝灰生产PAC的工艺。相较于传统生产PAC的工艺,利用铝灰生产PAC成本低、生产过程节能、可以将铝灰与废盐酸充分结合,以及生产过程中还产生具有高附加值的氢气,进一步提升了经济效益。因此,传统生产混凝剂企业将面临铝灰回收利用的严峻挑战。

2022 Vol. 54 (2): 1-5 [摘要] ( 312 ) [HTML 1KB] [ PDF 825KB] ( 116 )
6 白小洁,曹德富,王君慧,刘昊,廖立兵
半固态储能电池的研究进展

半固态储能电池结合了可充电电池的高能量密度和液流电池设计灵活的优点,是一种新型电化学储能技术,近年来受到人们的广泛关注。通过综述半固态电池在锂离子电池、锂硫电池、锌电池、空气电池、有机电池及其他不同类型的储能电池领域的研究进展,并探究了半固态电极中的活性材料、导电剂、电解液及电池结构对半固态电池性能的影响,进而对半固态电极发展中存在的问题进行了分析和总结,发现通过开发新材料与新化学体系,可有效提高半固态电池的性能。最后提出展望,今后半固态电池的研究重点为提高电池能量密度、循环稳定性以及降低浆料黏度等。

2022 Vol. 54 (2): 6-15 [摘要] ( 277 ) [HTML 1KB] [ PDF 1359KB] ( 142 )
16 王磊,李金丞,张晓伟,张栋梁,王觅堂
地质聚合物激发剂及其激发原理

激发剂在制备地质聚合物的过程中发挥着重要的作用。首先概述了酸、碱和盐3类激发剂及其激发效果,通过介绍氢氧化钠、氢氧化钾和水玻璃等常用碱激发剂的激发效果,具体分析各类碱激发剂的作用差别。阐述了乙酸、盐酸、硫酸和磷酸等典型的酸激发剂的研究进展,以及硫酸盐、硅酸盐和铝酸盐等作为盐类激发剂的活化能力,在此基础上对3类激发剂的优缺点进行了总结分析。同时通过论述酸、碱和盐3类激发剂的激发原理,进一步表明了3类激发剂都具备激发地聚物原料活性的能力,都能够不同程度地加快地聚体系水化反应进程,显著提高地聚体系的强度。最后,对激发剂在地聚物领域的未来发展作出了展望。

2022 Vol. 54 (2): 16-20 [摘要] ( 519 ) [HTML 1KB] [ PDF 980KB] ( 220 )
21 赵元元,陈海峰,刘云云,张宏,吴勇民,张竞择,汤卫平
锰系锂离子筛的制备与改性的研究进展

随着新能源电动汽车、储能产业的快速发展,确保锂资源的供给成为热点话题。锰系锂离子筛因其有对锂离子的高选择性、高吸附量、低成本等优点,在盐湖提锂方面已成为最具发展潜力的吸附剂材料之一,然而其在循环吸、脱附过程中,锰的溶损以及Jahn-Teller效应等问题会影响离子筛结构的稳定性,使吸附剂的吸附性能降低。近年来,围绕吸附性能提升,从制备方法方面进行改良的研究工作很多,可通过不同的制备方法调控锂离子筛的结构和形态。针对其存在的问题,总结了可以改善其性能的方法,包括掺杂、表面包覆以及造粒和成膜等,并在此基础上对改性锂离子筛材料在工业应用方面的发展方向进行展望,制备出高数量级循环下稳定的锂离子筛材料是未来的主要发展方向。

2022 Vol. 54 (2): 21-29 [摘要] ( 384 ) [HTML 1KB] [ PDF 1244KB] ( 154 )
30 闫琛,刘汉涛
二维纳米片基复合相变储热材料研究进展

相变材料(PCMs)作为潜热储存和释放的介质,能够解决热能供需矛盾,从而缓解能源危机。纯相变材料具有能量密度高、温度范围广、能量输出稳定性强等优点,但其热导率低和在相变过程发生渗漏的缺点阻碍了其广泛的应用和发展。通过将PCMs与二维纳米片复合,PCMs热导率低和渗漏问题被有效解决。通过在导热机理方面进行详细阐述的基础上,综述了近几年来有关碳基二维纳米片、六方氮化硼(h-BN)纳米片、二硫化钼等复合储热材料的研究进展,为高性能二维纳米片基复合PCMs的设计提供一定的研究思路。

2022 Vol. 54 (2): 30-37 [摘要] ( 233 ) [HTML 1KB] [ PDF 1184KB] ( 89 )
研究与开发
38 梁群芳,许雪棠,王凡
基于阴离子交换反应的NiMn-LDH电极电容性能提升研究

采用一步水热法在泡沫镍网上原位生长镍锰基层状双氢氧化物(NiMn-LDH)纳米片阵列电极,并通过氢氧化钾溶液中浸泡的方式提升电极的容量。采用SEM、XRD、TEM和XPS等手段对浸泡前后的电极材料进行表征。结果表明,在浸泡前后NiMn-LDH电极的形貌没有变化,但在电极材料内部发生了明显的CO32-和OH-的交换反应,降低体积较大的CO32-在LDH层间的分布数量,使层内空间成为OH-的“蓄水池”,缩短了电荷存储过程中OH-的迁移距离,因此电容性能有了明显提升。电化学测试结果表明,在5 mA/cm2电流密度下,电极的比电容从18.0 F/g增加至766.6 F/g(1.69 F/cm2)。将该电极与活性炭组装的全固态不对称超级电容器在功率密度为900 W/kg时,可呈现的能量密度为35.9 W·h/kg,并且器件的循环稳定性良好。

2022 Vol. 54 (2): 38-44 [摘要] ( 287 ) [HTML 1KB] [ PDF 1771KB] ( 93 )
45 王逸夫,金央,李军
微尺度流动体系的介稳区测定方法及影响

针对之前团队提出的微尺度下流动体系介稳区宽度的测定方法提出了两点改进,测定了微尺度下磷酸二氢钾流动体系的介稳区宽度,探讨了介稳区宽度对微通道结晶过程的指导作用。研究结果表明,经过对搜索方式和调整进料温度的改进后,可提高测量的效率和准确性。磷酸二氢钾的介稳区宽度随体系流速和温度的增加而减小。当流速为0.026 m/s时,40 ℃和50 ℃磷酸二氢钾饱和溶液的介稳区宽度分别为1.8 ℃和0.4 ℃,介稳区宽度显著变窄。这一发现,对微通道反萃-结晶技术的操作调节具有重要的指导意义。此外,研究发现微通道中制备的硫酸钡和普鲁士蓝颗粒的粒径更小,这是由于介稳区宽度变小利于晶体成核而导致。

2022 Vol. 54 (2): 45-49 [摘要] ( 213 ) [HTML 1KB] [ PDF 1131KB] ( 97 )
50 周凯,潘国祥,李金花,夏盛杰,徐敏虹,沈辉,青木功荘
Al(OH)3@Zn(OH)2双层包覆氧化铁黄合成及其耐热性能研究

采用共沉淀法对铁黄颜料进行Al(OH)3/Zn(OH)2双层异相包覆,提升其耐热性能,并通过XRD、TG-DTA、FT-IR、SEM&EDS等手段对包覆前后铁黄颜料的微观结构进行表征。研究结果表明,包覆质量分数为40%的Al(OH)3时铁黄颜料的耐热性能较好;第二层包覆Zn(OH)2,最优包覆质量分数为30%,样品在240 ℃时色差值为1.84。XRD测试结果表明,Al(OH)3和Zn(OH)2包覆并没有改变氧化铁黄的特征峰,两者可能以无定形态包覆在铁黄粒子表面。SEM、EDS、FT-IR测试表明,Al(OH)3/Zn(OH)2已成功对铁黄颜料进行了包覆;此外,还出现了片状结构对应Al(OH)3自身成核现象,包锌后出现了团聚现象。TG-DTA表征显示,包覆后样品升温脱水分两步,低温吸热峰对应包覆层物质的脱水,高温吸热峰偏向更高温度,对应包覆颜料耐热性能的提升。

2022 Vol. 54 (2): 50-53 [摘要] ( 232 ) [HTML 1KB] [ PDF 1148KB] ( 104 )
54 田朋,李伟,杨雨哲,刘坤吉,徐前进,宁桂玲
异丙醇铝水解制高纯拟薄水铝石

采用异丙醇铝水解制备拟薄水铝石,考察用水量[n(水)∶n(异丙醇)为2∶1~4.5∶1]、水解时间(0~3 h)、干燥温度(75~120 ℃)、干燥时间(2 ~10 h)对拟薄水铝石碳含量、晶相、胶溶指数和水化效果的影响。结果表明,制备条件的改变都会影响产物的碳含量,其中用水量影响最为明显。用水量不断增大,产物的结晶度提高,胶溶指数由2.3%增大到95%以上;延长水解时间有利于产物晶粒的生长和胶溶指数的提高(由35.4%增大到65%以上);干燥温度和干燥时间对产物的晶型和胶溶指数影响较小。此外,产物水化后胶溶指数均大幅度提高,水解过程用水量[n(水)∶n(异丙醇)]大于3∶1时,水化后胶溶指数均能达到99%以上,为异丙醇铝水解制备拟薄水铝石的工业化提供相应的研究基础。

2022 Vol. 54 (2): 54-59 [摘要] ( 238 ) [HTML 1KB] [ PDF 1109KB] ( 123 )
60 赵志超,王洪林,王侠,孙刚,赵翠莲,孙楠楠
水热法可控制备NiMoO4纳米片微球及其超级电容器性能

以硝酸镍和钼酸钠为原料,聚乙烯吡咯烷酮为结构导向剂,采用水热-热处理方法在镍网基底上制备了NiMoO4纳米片微球。通过XRD、Raman、SEM以及TEM测试表征了所得NiMoO4纳米片微球的结构与形貌。测试结果表明,三维微/纳分级结构的β-NiMoO4纳米片微球的直径范围为2.3~3.0 μm,且纳米片微球是由厚度约为16 nm的纳米片相互交错而成。研究分析了β-NiMoO4纳米片微球的生长机理。电化学测试结果表明,NiMoO4纳米片微球电极在6 mol/L KOH电解液中、1 A/g电流密度下的比电容高达1 161.8 F/g,这可归因于其独特的三维微/纳分级结构在电荷存储过程中可提供更多的氧化还原反应活性位点。另外,NiMoO4纳米片微球电极的分级结构可减缓充放电循环过程中的体积变化,保持结构的稳定性,使其在20 A/g大电流密度下,循环2 000次后的电容保持率为82.2%,展现出良好的循环性能。

2022 Vol. 54 (2): 60-64 [摘要] ( 286 ) [HTML 1KB] [ PDF 1365KB] ( 117 )
65 唐虎,刘昉
钼钴二元硫化物制备及其电解水性能研究

为提升硫化钼全解水的催化能力,采用一步电沉积的方法在镍钴氧化物(NCO)基底上成功制备了钼钴二元硫化物复合电极,研究了添加剂、钼钴物质的量比和沉积时间对电极电催化性能的影响。实验结果表明,采用氟化铵作为添加剂、钼钴物质的量比为5∶7且沉积时间为750 s时,制备的Mo5Co7Sx@NCO-750电极具有最佳电催化活性,其析氢反应(HER)过电位和Tafel斜率分别为115 mV和67 mV/dec,析氧反应(OER)过电位和Tafel斜率分别为259 mV和42 mV/dec,全解水时槽压为1.61 V。复合电极电催化性能的提升一方面得益于钴的引入,在硫化钼中形成了高导电性和高催化活性的异质界面,另一方面材料中还存在丰富的具有优异电催化活性的缺陷位点。

2022 Vol. 54 (2): 65-71 [摘要] ( 194 ) [HTML 1KB] [ PDF 2179KB] ( 116 )
72 吴兆国,曹骏,杨则恒
基于水热/溶剂热法制备不同形貌LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 锂离子电池正极材料

基于水热/溶剂热法制备LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2电极材料,以镍、钴、锰乙酸盐为原料,以六亚甲基四胺为沉淀剂、水或乙醇为溶剂,通过调节溶剂组分控制Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2(NCM)的成核与生长速率,从而合成两种形貌不同的Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体,再经过混锂煅烧获得LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料,研究比较了其电化学性能。以水为溶剂通过水热法合成的前驱体样品呈现出由一次片状颗粒紧密堆积组成的长方体状二次颗粒形貌,经混锂煅烧得到的产物表现出较高的放电比容量,在0.5C倍率下首次放电比容量可达到189.70 mA·h/g,循环200次容量保持率为69.72%。以乙醇为溶剂通过溶剂热法合成得到球形二次颗粒前驱体,最终得到的产物具有多孔球形结构,表现出了优异的循环性能,0.5C首次放电比容量为178.65 mA·h/g,循环200次容量保持率仍高达94.55%。

2022 Vol. 54 (2): 72-77 [摘要] ( 247 ) [HTML 1KB] [ PDF 1719KB] ( 98 )
工业技术
78 陈红琼,马航
水溶性磷酸一铵防结块剂的研究与应用

针对云南某企业生产的全水溶性66%磷酸一铵在储存过程中出现结块的问题,提出了在磷酸一铵浓缩清液中加入防结块剂达到防结块效果的研究思路。结合结块性能快速测定方法,开展了实验室研究开发,获得了具有最佳防结块效果的防结块剂,并进行了工业实验验证。实验研究结果表明:在磷酸一铵浓缩清液中加入质量分数为0.05%的防结块剂十八胺,能有效改善全水溶性66%磷酸一铵的结块问题,且添加防结块剂后对产品质量没有影响;工业实验中获得的磷酸一铵产品均能达到HG/T 5048—2016《水溶性磷酸一铵》中Ⅱ型的质量要求。

2022 Vol. 54 (2): 78-80 [摘要] ( 239 ) [HTML 1KB] [ PDF 877KB] ( 109 )
环境∙健康∙安全
81 李晓琪,孙永军,陈傲文,余圆圆,孙文全,周俊
磁性重金属捕集絮凝剂的制备研究

以Cu(Ⅱ)去除率和絮凝剂产率为考察目标,制备了壳聚糖基重金属捕集磁性絮凝剂(MC-g-PAM),通过单因素实验考察了单体含量、总单体浓度、光引发剂浓度、反应时间对实验结果的影响,确定了2种絮凝剂的最佳制备条件。MC-g-PAM最佳合成条件:丙烯酰胺(AM)质量分数为60%、总单体质量分数为35%、光引发剂质量分数为0.04%、反应时间为1.5 h,此时铜(Ⅱ)去除率为83.52%,产率为72.94%。MC-g-PAM因其优良的絮凝螯合性能使其在重金属废水处理领域具有良好的应用前景。

2022 Vol. 54 (2): 81-84 [摘要] ( 162 ) [HTML 1KB] [ PDF 1108KB] ( 99 )
85 魏丁丁,仲剑初,宁桂玲
含硼水溶液上方蒸汽对奥氏体不锈钢的腐蚀行为

硼酸应用广泛,其对设备腐蚀不容忽视。针对核电站含硼水溶液循环体系中设备顶端腐蚀的实际情况,取304奥氏体不锈钢为研究对象,研究了在给定温度和一定硼浓度水溶液存在下,溶液上方含硼水蒸气对奥氏体不锈钢的腐蚀行为,并将其与相应的溶液腐蚀对比。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了试样表面氧化膜。结果表明:在180 ℃下腐蚀1 200 h后,304不锈钢在含硼水蒸气中的腐蚀程度高于相应含硼水溶液的腐蚀程度;尽管两种环境中的试样表面均形成了双层氧化膜,但在含硼水蒸气中形成的氧化膜表层富铁镍,而在含硼水溶液中形成的氧化膜表层富铬,并用氧化膜形成机理解释了此现象。

2022 Vol. 54 (2): 85-89 [摘要] ( 180 ) [HTML 1KB] [ PDF 1345KB] ( 102 )
90 付德进,勾碧波,李明东,王海峰,王家伟
增强剂对磷石膏免烧建材的性能影响研究

磷石膏胶凝性较差,阻碍了其在建材领域的资源化利用。通过研究碱激发预处理后磷石膏的物相与微观结构,并掺入增强剂制备了高掺量高抗压强度免烧建材。结果表明:当增强剂添加量为3 mL时,试件强度大大提高,7、28 d与浸水后强度分别为13.75、28.30、17.56 MPa,与空白样相比,7、28 d与浸水后强度增长率分别为62.3%、62.0%、36.8%,并且试件密度最大为2.42 g/cm3,吸水率最小为11.10%,无泛霜。同时28 d试件内部结构致密性较好、孔隙率小,且二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)峰强较低,CaSO4·2H2O主晶相结构变弱,结晶度差,有利于提高石膏试件的强度和致密性,从而优化免烧建材的力学性能。

2022 Vol. 54 (2): 90-94 [摘要] ( 233 ) [HTML 1KB] [ PDF 1485KB] ( 84 )
95 熊萍,杨文振,李桥,孙秀云,韩卫清
废磷酸盐与蒸氨废液共处理工艺研究

废磷酸盐(PW)是一种主要成分为Na3PO4的固体废物;蒸氨废液(DW)是一种主要成分为CaCl2的高pH(一般高于11)的废液。两种废物均产生量大且处理处置难度大,目前关于两者资源化的研究均较少。研究基于PW高磷含量和DW高钙含量、高pH的特点,提出一种废物共处理工艺,通过沉淀法同步回收磷和钙资源。PW经预处理制得磷储备液与DW共处理,探究了n(Ca)/n(P)、加药顺序、DW的浓度、pH及陈化时间对Ca、P回收率和产物的影响,并研究了产物的应用可能性。结果表明,n(Ca)/n(P)=1.67、蒸氨废液加入磷储备液(Ca→P)为共处理最佳反应条件,该条件下,回收率均大于98.90%;DW的浓度和pH变化对回收率影响较小,Ca、P回收率变化均小于2.00%;随陈化时间延长,钙回收率增大而磷回收率减小,产物由无定形磷酸钙(ACP)逐步转化为羟基磷灰石(HAP),且其n(Ca)/n(P)增加。不同陈化时间所得产物均具应用潜能。该研究为PW、DW的资源化利用提供了新思路。

2022 Vol. 54 (2): 95-100 [摘要] ( 206 ) [HTML 1KB] [ PDF 1247KB] ( 91 )
101 张敬春,廖先燕,孟雪,罗腾,惠泽友,侯军伟
碱对污水配液化学驱体系性能影响研究

随着新疆油田化学驱不断推广,对配液用水的需求越来越大。出于环保的要求,使用油田污水替代清水配制化学驱溶液已成为油田生产的必然选择。但油田污水中含有硫酸盐还原菌(SRB)等干扰物,对化学驱体系的黏度保留率和界面张力有着较大影响。通过分析新疆油田72号站稀油污水的成分,考察了不同碱对污水配液化学驱体系的黏度保留率、界面张力以及驱油效率的影响。结果显示,NaOH能够较好地抑制硫酸盐还原菌,进而提高化学驱体系的黏度保留率,但需要质量分数达到1%以上才能使界面张力达到10-3 mN/m;Na2CO3也能抑制硫酸盐还原菌,增强体系的黏度保留率,但效果比NaOH差,其界面活性高,质量分数达到0.2%以上就能让体系界面张力达到10-3 mN/m;NaHCO3不能抑制硫酸盐还原菌,因此该体系的黏度保留率最低,其界面张力只能达到10-1 mN/m。驱油结果显示,NaOH污水体系在注入化学剂阶段,采出液的含水率最低下降至67%,且维持低含水时间较短;而Na2CO3污水体系可以将采出液的含水率下降至64%,且维持低含水率时间较长。

2022 Vol. 54 (2): 101-105 [摘要] ( 199 ) [HTML 1KB] [ PDF 1156KB] ( 94 )
106 韩东,张强,张敏
含碱硅酸钠溶液的回收和利用工艺研究

添加石灰作为脱硅剂,对含硅酸钠的碱浸脱硅液进行脱硅处理后回收。将脱硅后的碱液对高硅铝土矿进行循环脱硅,考察钙硅物质的量比、苛碱浓度、初始硅浓度及脱硅时间对脱硅率的影响,并在较佳溶液脱硅条件下验证循环脱硅效果。脱硅结果表明,在碱性条件下[ρ(Na2O)≈100 g/L],将石灰按钙硅物质的量比为1.2进行添加,反应2 h后溶液中二氧化硅质量浓度从约为7 g/L降至约为1 g/L。循环脱硅的结果表明,碱液经5次循环后,铝土矿中的n(Al)/n(Si)均大于7。这不仅为氧化铝工业生产提供了理论指导,也为碱液循环利用提供了一种有效途径。

2022 Vol. 54 (2): 106-110 [摘要] ( 261 ) [HTML 1KB] [ PDF 1145KB] ( 114 )
催化材料
111 宋修铎,蔡哲,李晓云,孙彦民,韩恩山
Mg-MOF-74在Knoevenagel缩合反应中的催化性能研究

在溶剂热条件下,使用四水合乙酸镁和2,5-二羟基对苯二甲酸合成Mg-MOF-74,通过元素分析、扫描电子显微镜(SEM)、X衍射衍射光谱(XRD)、红外光谱(FT-IR)和热重(TG)表征方法,分析和确定其结构和性质。碱土金属中心和酚酸氧配体的结合,极大地增强了金属有机骨架化合物(MOFs)材料的碱性。为了探索Mg-MOF-74的催化活性,将其用于催化苯甲醛与氰基乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应,生成(E)-α-氰基肉桂酸乙酯。通过改变反应时间、溶剂类型、底物浓度、催化剂的量、搅拌速率和反应温度等条件来提高转化率。在较温和的条件下,反应的转化率达到94.5%,选择性大于99.5%。催化剂易于从溶液中分离出来,表现出良好非均相性。在5次循环实验之后,催化效果没有明显的降低。

2022 Vol. 54 (2): 111-116 [摘要] ( 202 ) [HTML 1KB] [ PDF 1319KB] ( 104 )
117 付勇,徐文奇,赵强,冉瑞泉,李军,金央
银掺杂二氧化钛/活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究

为提高二氧化钛/活性炭(AC)复合材料对可见光的利用率,基于溶胶-凝胶法制备了银掺杂的二氧化钛/活性炭复合光催化剂。利用一系列测试方法对光催化剂进行了表征,通过亚甲基蓝(MB)和Cr(Ⅵ)废水的降解效果研究了其光催化活性。结果表明,掺杂银的材料,吸附性能和可见光下的光催化性能均得到提升。在材料投加量为400 mg/L情况下,银-二氧化钛/AC复合光催化剂在30 min内对10 mg/L MB溶液的降解率达到98.55%,在60 min内对20 mg/L MB溶液、10 mg/L Cr(Ⅵ)溶液的降解率分别达到76.92%和53.90%;与未掺杂的材料相比,降解率分别提升了14%、47%、137%。这是由于Ag纳米颗粒可以有效地俘获价带电子,减少电子空穴的复合,从而提高了光催化效果。

2022 Vol. 54 (2): 117-122 [摘要] ( 289 ) [HTML 1KB] [ PDF 1489KB] ( 151 )
123 谢卓涵,韩贺,李孝国,张永坤,侯章贵,边凯,张安峰,郭新闻,宋春山
纳米Ga-ZSM-5分子筛的合成及其在苯和稀乙烯烷基化反应中的应用

采用晶种导向法合成了一系列不同硅镓比的纳米级Ga-ZSM-5分子筛,经过挤条成型、酸洗以及高温焙烧等处理后得到了纳米Ga-ZSM-5分子筛催化剂。利用多种表征技术对Ga-ZSM-5分子筛的结构和酸性质进行了表征,研究了其催化苯与稀乙烯烷基化反应性能。结果表明,水热合成的Ga-ZSM-5分子筛具有十字孪晶状形貌,晶粒尺寸均匀。与相同n(Si)/n(T)(T为金属原子)的Al-ZSM-5分子筛相比,Ga-ZSM-5分子筛的酸量和酸强度明显降低。在反应温度为360 ℃、压力为1.4 MPa、乙烯质量空速(WHSV)为1.5 h-1n(苯)∶n(乙烯)=1∶1,n(乙烯)∶n(氮气)=1∶5.67的反应条件下,Ga-ZSM-5分子筛催化剂表现出了较高的乙基选择性,副产物二甲苯比Al-ZSM-5减少了30%~50%,且在100 h内稳定运转,具有更好的抗积炭能力。

2022 Vol. 54 (2): 123-128 [摘要] ( 233 ) [HTML 1KB] [ PDF 1397KB] ( 83 )