通常合成的沸石呈极细的粉末状,只有几微米。但为了满足催化剂实际应用要求,细小的沸石粉末往往需要与无机黏结剂(黏土,氧化铝)一起形成不同形状的沸石颗粒。为了保证不同形状的沸石颗粒具有相应的机械强度,黏结剂是必不可少的成型助剂。传统沸石颗粒催化剂的制备流程为先合成沸石原粉,再加入黏结剂混合,最后挤压成型、煅烧。如此方法制备的粒状、条状等沸石颗粒催化剂中黏结剂和活性组分的分布是随机的,导致催化剂粉末被黏结剂稀释,而且黏结剂的加入会阻碍催化剂活性位的利用,堵塞沸石孔道,影响反应分子的扩散,降低沸石的利用率。
从图8可以看出,在溶液pH值为10.0时,最终所得沸石颗粒样品,无论是表面还是内部都完全由MCM-22沸石晶片组成,没有发现黏结剂和其他物质;在溶液pH值为9.3时,最终所得沸石颗粒样品表面和内部仍然为无定型硅铝胶,这与XRD结果完全一致。
随着硅溶胶溶液pH值的增加,硅溶胶样品胶粒直径增大,而比表面积和硅羟基含量减小。pH值在9.9~12.8范围时,NaAlO2溶液中铝的形态为单核Al(OH)4;而pH值在小于9.9范围时,NaAlO2溶液中铝形态为聚合铝。