液膜晶化制备分子筛膜胶囊催化剂

分子筛膜包裹催化剂后形成"壳-核"结构的分子筛膜胶囊催化剂。分子筛壳层可以选择性地让反应物分子进入催化剂核心或者让目标产物选择性地离开催化剂核心，从而增强了催化剂的选择性和稳定性。这个特点使得分子筛膜胶囊催化剂技术成为目前催化剂技术一个重要的新发展方向。但目前现有的分子筛膜胶囊催化剂制备方法却存在载体腐蚀、活性组分泄漏、制备效率低下、不易放大等问题。针对这些问题，本项目提出了一种分子筛膜胶囊催化剂的绿色制备新方法，并阐述制备机理和规律。该方法通过在核心催化剂表面形成一种适合分子筛合成而又流动性受限（即不在液相中合成）的胶体液膜，并直接转化为分子筛膜。这种制备分子筛膜胶囊催化剂的策略和方法在原理上具有创新性。本项目的研究将有助于推进绿色制备技术以及催化剂技术本身的发展，具有重要的科学和社会意义。

分子筛膜包裹催化剂后形成“壳-核”结构的分子筛膜胶囊催化剂。分子筛壳层可以选择性地让反应物分子进入催化剂核心或者让目标产物选择性地离开催化剂核心，从而增强了催化剂的选择性和稳定性。这个特点使得分子筛膜胶囊催化剂技术成为目前催化剂技术一个重要的新发展方向。但目前现有的分子筛膜胶囊催化剂制备方法却存在载体腐蚀、活性组分泄漏、制备效率低下、不易放大等问题。针对这些问题，本项目提出了一种制备分子筛膜胶囊催化剂的新方法，并阐述制备机理和规律。本项目主要开展了液膜形成规律，分子筛前驱体液膜转化为分子筛膜规律及机理，胶囊催化剂的催化反应性能等的研究。通过调控合成釜中釜液的组成和含量，可以在核心催化剂表面产生一种流动性受限、适合分子筛合成的胶体液膜，并在合成分子筛条件下将液膜直接转化为致密分子筛膜。采用BET，XRD，SEM，EDX等手段，对液膜晶化法合成的胶囊催化剂的分子筛膜进行了全面的表征，表明采用液膜晶化法合成了以Co/SiO2为核心，外面包裹了致密的Beta分子筛膜的核壳结构胶囊化剂。在FT反应性能评价中，直接液膜晶化法制备的具有Beta分子筛壳的胶囊催化剂和原始核心催化剂相比，其产物中碳数分布更窄，最大碳数大大降低（最重组分为C13），产物组成中以异构烷烃和烯烃为主，正构烷烃比例大为降低。这表明胶囊催化剂的分子筛膜是H型Beta，具有酸性。具有酸性的分子筛壳可以裂解核心催化剂生成的FT产物，从而降低最终产物中的碳数，所以产物以汽油组分为主。直接液膜晶化法制备的分子筛膜胶囊催化剂是一种低成本，低排放，高效率的胶囊催化剂制备方法，其策略和方法在原理上具有创新性。本项目的研究将有助于推进绿色制备技术以及催化剂技术本身的发展，具有重要的科学和社会意义。