文 献 综 述

1 ZSM-48沸石分子筛的产生背景

ZSM（Zeolize Soeony Mobil）系类的沸石分子筛是由美国莫比尔公司1968年开始研发的^[1]，首次将季铵盐与有机胺作为模板剂引入合成体系中，从而合成出一系列高硅或全硅分沸石分子筛。到1978年，ZSM-11、ZSM-12、ZSM-21及ZSM-34和全硅的ZSM-5-Silicalite-1及ZSM-5、Silicalite-2沸石分子筛已被开发出来。此类产品控到结构独特、孔径小并且均匀、酸性较强、热稳定性良好等优点，因而在芳构化、催化裂化等石油化工领域被广泛应用。20世纪80年代初期人们开始开发的ZSM-48新型沸石分子筛^[2]，它是一种新型的高硅型沸石分子筛。新型的ZSM-48型沸石分子筛比其他型号的分子筛在催化、选择、稳定等性质方面表现更好，因此其研究与研究受到广泛的关注。

2 ZSM-48沸石分子筛的结构、性能与应用

2.1 ZSM-48沸石分子筛的结构特征

ZSM-48是高硅沸石，具有正交的对称结构，它由六元环构成，其中包含十元开口不贯通的线性通道，直径大约0.6nm^[3]，因而可以容纳半径比苯小的有机分子相互反应。各空道直接通过五元环相连接。通过EU-2、ZBM-30等与ZSM-48同族的物质的XRD图谱对比，ZSM-48应该具有骨架拓扑结构^[4]。ZSM-48沸石10元环开口并且直径接近0.6 nm，由此看出，该族沸石应该是Pentasil族成员^[5]，研究其催化作用意义重大。

2.2 ZSM-48沸石分子筛的性能

将ZSM-48沸石分子筛在1200k左右的温度下煅烧5-6小时后，其内在结构仍未被破坏，说明其具有很好的热稳定性。ZSM-48沸石分子筛的吸附性能与一般常用的吸附剂相比，有两个显著的特点，一个是选择吸附性，另一个是高效吸附性。由于其空旷的骨架结构，整齐且均匀的排列着空穴，大小和一般分子的相近，所以只能使得比孔径小的分子进入。换种方式说，其产生吸附作用是可以筛分分子。水的极性很强，特别容易被沸石吸附，因此常可以把其作为干燥剂，与其他干燥剂相比，优点突出。但对硅胶或者氧化铝等一般吸附剂讲，在水蒸气低分压或低浓度时，又或者高吸附温度、高气流速度时，它们的吸水率就很低。然而对于ZSM-48沸石分子筛来讲 ，即便在低分压、低浓度、高温和高速等条件下，吸水效率仍然很高。另外，以对水的吸附为基准，将其对正己烷和环己烷的吸附作为对比。由于ZSM-48的特殊结构，所以它对正己烷的吸附量较大，而对环己烷的吸附量相对较小。由于ZSM-48具有良好的稳定性、吸附性能，因此它具备了作为工业催化的最基本的条件。

2.3 ZSM-48沸石分子筛的应用

沸石分子筛具有复杂多变的结构和独特的孔道体系，是一种优良的催化剂。从理论上讲，由于ZSM-48分子筛有着较小的孔道”自阻效应”，因此适用于5个C以下的烃类合成。在乙烯与苯的烷基化已实现其工业化。它还可以用作甲醇转化汽油的催化剂或者合成气（H₂ CO）转化为汽油的催化剂。