液相硅沉积改性HZSM-5分子筛的择形吸附分离性能研究

摘 要：本文以聚硅氧烷作为改性剂，通过液相硅沉积表面修饰对HZSM-5分子筛吸附剂进行了择形功能化改性，采用X射线衍射(XRD)、NH3-TPD、比表面积与孔径分析和热重分析（TGA）等手段对改性前后的吸附剂进行了表征。分别采用液相吸附法和气相吸附法研究了ZSM-5择形分子筛对于对二甲苯(pX)和间二甲苯(mX)混合物的择形吸附分离效果，考察了硅沉积改性程度、液相吸附及气相吸附工艺条件对硅沉积修饰分子筛Si/ZSM-5择形吸附分离性能的影响。研究结果表明，分子筛吸附剂中介孔体积随着硅沉积改性次数增加而减少，而微孔体积改变较小，但四次硅改性后的分子筛吸附剂的晶体结构未发生明显变化。同时，随着硅沉积改性次数的增加，分子筛吸附剂的吸附量减小，而吸附剂的择形吸附分离系数βpX/mX增大；另一方面，气相热解吸得到的pX/mX选择性高于液相解吸法，并且二氯甲烷作为液相解析剂的pX/mX择形选择性高于甲苯和环己烷解析剂。吸附重量动态分析测试结果表明，Si/ZSM-5(0)、Si/ZSM-5(2)和Si/ZSM-5(4)的平均吸附容量分别为102.1 mg/g、82.12 mg/g和71.84 mg/g ，pX & mX二甲苯混合物的扩散速率随着硅沉积改性程度的增加而明显减小