中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所實現(xiàn)高硅Y沸石的直接合成

近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所在沸石分子篩合成研究方面取得進(jìn)展，通過合成新策略為直接合成高硅Y沸石提供了研究新思路，首次合成硅鋁比高達(dá)15.6的高硅Y沸石分子篩。研究成果發(fā)表于《先進(jìn)材料》上。

具有FAU拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高硅Y沸石是裂化催化劑的主要活性組分，但常規(guī)合成Y沸石骨架硅鋁比低，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，成為直接應(yīng)用的瓶頸。工業(yè)實踐和基礎(chǔ)研究均表明，提高Y沸石骨架硅鋁比是改善酸性、提高穩(wěn)定性、進(jìn)而提升催化劑反應(yīng)性能的最佳途徑。

目前工業(yè)廣泛使用的高硅Y沸石主要通過對常規(guī)Y沸石后處理獲得，不僅操作復(fù)雜，耗能費時，晶體表面和內(nèi)部也會存在脫鋁，造成酸中心分布不均。直接合成的高硅Y沸石結(jié)構(gòu)完美，鋁分布均勻，是理想的催化材料，也是工業(yè)界和科研人員一直追求的目標(biāo)。然而，過去60年來，Y沸石的骨架硅鋁比始終難以突破5～9的限制，高硅Y沸石的直接合成一直是分子篩合成領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)。

該研究團(tuán)隊提出高硅Y沸石的合成新策略，即在高分散的FAU晶核溶液、較大體積的有機(jī)模板劑、低堿度的合成凝膠三者協(xié)同作用下直接合成。基于NOA-co策略，該研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)多種高效合成高硅Y沸石的有機(jī)模板劑，并對晶化機(jī)理進(jìn)行了探討。

采用NOA-co策略合成的高硅Y沸石的粒徑為100～250 nm，具有高的結(jié)晶度、優(yōu)異的熱/水熱穩(wěn)定性。與后處理法所得的高硅Y沸石相比，采用NOA-co策略直接合成的材料具有更多的強(qiáng)酸中心，且酸中心分布相對均勻，在大分子原料的裂化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性。