碱酸改性处理方案对介孔β沸石孔分布和织构性质的影响

王 亮，肖长春，刘金环，张舒冬，封瑞江，金英杰

（1. 辽宁石油化工大学 化学化工与环境学部，辽宁 抚顺 113001；2. 中国石化 抚顺石油化工研究院，辽宁 抚顺 113001）

沸石材料具有特征拓扑孔道结构及高热和水 热稳定性，因而在多相催化、吸附与分离、功能化无机膜等领域得到广泛应用［1-2］。但经典沸石（8～12元环窗口）的微孔结构导致烃类大分子催化转化过程受粒内扩散限制［3］，造成催化剂的传质效率和表观催化活性显著降低［4］。通过沸石骨架脱硅向晶体内引入多级孔结构［5］，可减小大分子扩散阻力。

Groen等［6-7］系统研究了ZSM-5、ZSM-22、USY、丝光沸石的碱处理脱硅和介孔衍生规律。由于骨架Al（Ⅲ）负电荷的诱导作用，碱性介质溶蚀晶面富硅区域、晶体边缘和晶内缺陷位等，在沸石晶体内产生介孔。硅铝β沸石晶体是由手性结构（*BEA）和非手性结构（BEB）两种多形体构成，这两种多形体沿［001］方向形成堆垛、错层结构［8］，其晶体固有缺陷密度较高［9］。由骨架密度和生成焓可知，β沸石较ZSM-5沸石和丝光沸石的热力学稳定性低［10］，所以碱液对β沸石晶体的溶蚀作用较强，且改性沸石介孔分布较宽［11］。杜夏梅等［12］用水热碱蚀与碱溶滤方法处理MOR沸石，产物介孔率高、介孔分布较窄，酸性质退化程度低。

本工作探究水热碱蚀-碱溶滤-酸洗逐级处理方法对Hβ沸石（硅铝比为18.7）进行改性，借助XRD、N2吸附-脱附、SEM、TEM等技术考察了改性方法对改性沸石的介孔形成和介孔尺度分布的影响；针对β沸石微晶聚集生长特征，建立了可估计粒内介孔体积分率的经验方程，分析了织构性介孔在成孔基质结晶性和体积构成上的差异。……