眾所周知,傳統(tǒng)沸石分子篩是一種結晶性微孔硅鋁酸鹽材料,由于其具有明顯特征性的孔道拓撲結構以及高水熱穩(wěn)定性而廣泛應用于離子交換、吸附劑分離、催化反應中。但是由于微孔沸石的孔尺寸(0.26-0.75nm)較小,因此受到低傳質效率的影響,很容易在大分子催化轉化過程中受到限制,對此需要對微孔沸石的晶內介孔構造進行優(yōu)化與改進,其對石油化工、煤化工催化劑和新催化材料的研究具有重要意義 。

傳統(tǒng)沸石分子篩的孔徑會限制重芳烴分子進入其孔道,為了提高重芳烴的轉化能力,必須對微孔分子篩進行擴孔處理。通過介孔結構改進合成的ZSM-5沸石分子篩能夠作為一種有效的催化劑活性組成,在石油工業(yè)中應用有助于提高重芳烴的產量。具有來說,多方國外學者對其工藝進行處理與改進,如Groe和 Ordomsky等人分別采用NaOH 對硅鋁比為 48高硅的絲光沸石進行脫硅處理,從而獲得外比表面積較高的介孔絲光沸石;而Narayanan等人采用HCL來對絲光沸石進行脫鋁處理,從而得到含有介孔的高硅鋁比的絲光沸石。

通過介孔結構改性的絲光沸石能夠讓較大尺寸的反應物分子能夠更加容易地進入到沸石分子篩內部孔道中,強化吸附性能,提高催化活性。

在實際石油化工領域應用中,通過介孔結構改性的絲光沸石能夠對重芳烴轉化反應具有一定的促進作用,尤其是在實際試驗中可知,當NaOH?濃度的提高后,C9芳烴和?C10?芳烴的轉化率會先升高后降低。當?NaOH濃度為?0.10 mol/L?時,兩者均會達到最大值,而這一效果就是由于介孔絲光沸石添加促進其擴散性能提高所致,從而提高重芳烴的轉化率,具體轉化數據如下表所示。

就目前來看,介孔絲光沸石在通過改性合成工藝制備后,具有高熱穩(wěn)定性及極強的催化性能,因此廣泛應用于石油化工及其他領域,并且具有良好的工業(yè)化應用前景,而這也是這類沸石合成研究的未來關注重點。