双重孔结构介孔分子筛SBA-15的合成与表征

介绍了采用溶胶－凝胶法制备介孔分子筛SBA－15的方法;用氮吸附BET法测定介孔分子筛SBA—15比表面积、孔容及孔径分布,用高分辨透射电子显微镜JEM2010观察介孔分子筛SBA－15颗粒形貌及孔道结构。结果表明,合成的介孔分子筛SBA－15具有较大的比表面积和孔容,并具有双重孔结构,小孔孔径为3．8nm,大孔孔径为10．0—13．0nm;介孔分子筛SBA－15颗粒具有规则外形,孔道结构有序。     

Al-MCM-41介孔分子筛合成及其加氢特性Ⅰ.合成及表征

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,硫酸铝为铝源,利用三甲基苯(TMB)为溶剂溶解催化油浆制得的有机混合液作为增孔剂,合成出具有较大孔径的A l-MCM-41介孔分子筛。结果表明,采用有机混合液为增孔剂合成的分子筛具有很好的结构性能,试样平均孔径、孔容、BET比表面积分别为4.74 nm,1.41 cm3/g,870.23 m2/g。与单纯使用TMB合成的A l-MCM-41介孔分子筛相比,使用混合液制备的试样结晶度得到提高,平均孔径增大,焙烧后的失重较小且放热平缓。     

由MCM-22沸石结构前驱体合成介孔材料及其催化性能的研究

实验以两步晶化法,利用MCM-22沸石结构前驱体合成一种含介孔的催化材料,用XRD、N_2吸附-脱附、~(27)Al MAS NMR、NH_3-TPD对试样进行了表征。实验结果表明其孔径约为3.3 nm,比表面积为740～870m~2/g,其氢型试样除含有弱酸中心外,还含有强酸中心,总酸量为0.71～0.76 mmol/g。在115℃条件下,试样用于催化2,4-二叔丁基苯酚与叔丁基醇烷基化反应时,2,4-二叔丁基苯酚的转化率约为22%,2,4,6-三叔丁基苯酚的选择性约为49%,其催化活性高于微孔沸石Hβ和常规介孔分子筛HMCM-41。     

以聚二甲基二烯丙基氯化铵为模板合成多级孔ZSM-5分子筛

以廉价的水玻璃、硫酸铝为原料,聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)为介孔模板,通过水热法合成了多级孔ZSM-5分子筛,并采用X射线衍射、扫描电镜和N_2吸附-脱附等手段对所得样品进行了表征。考察了PDADMAC加入顺序和用量、硅铝比、正丁胺用量、水硅比以及氯化钠用量等合成条件对多级孔ZSM-5分子筛的合成和孔结构性质的影响。结果表明:制备凝胶时将PDADMAC加入至硅源中合成的多级孔ZSM-5分子筛介孔孔容较大,介孔孔径分布相对集中;随着PDADMAC用量的增加分子筛的介孔孔容增大;适当的硅铝比和水硅比有利于合成出较大介孔孔容的多级孔分子筛;氯化钠的加入可在一定范围内调节多级孔ZSM-5分子筛的介孔孔容和介孔孔径分布。     

Ce负载HY/SBA-15的合成、表征及其吸附脱硫性能的评价

采用离子交换法制备了HY/SBA-15复合分子筛,并对其进行稀土Ce离子改性制得Ce-HY/SBA-15复合分子筛吸附剂。采用XRD、N_2吸附-脱附分析、TEM和Py-IR等方法对其结构和酸性进行了表征;考察了分子筛的表面酸性与其吸附脱硫性能的关系。表征结果显示,HY/SBA-15复合分子筛具有微孔-介孔的双重孔道分布,微孔孔径集中在1.8 nm,介孔孔径集中在6.0 nm,且复合分子筛具有壳核结构。实验结果表明,Ce负载后的分子筛的吸附脱硫容量比负载前提高了0.62 mg/g;分子筛表面的B酸的增加不利于其吸附脱硫,而L酸尤其是弱L酸的酸量是影响吸附脱硫性能的重要因素。     

疏水性介孔KIT-1分子筛的制备与表征

在甲苯溶剂中,用三甲基氯硅烷对全硅介孔K IT-1分子筛进行有机改性,制备了疏水性的介孔K IT-1分子筛(记为S-K IT-1分子筛);利用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、低温N2吸附-脱附法对K IT-1和S-K IT-1分子筛的结构进行了表征;通过测定K IT-1和S-K IT-1分子筛在水或正己烷饱和蒸气中的吸附量,考察了S-K IT-1分子筛的疏水性。实验结果表明,S-K IT-1分子筛仍保持了K IT-1分子筛完整的介孔结构,孔径在3nm以上;由于体积较大的—S i(CH3)3基团接枝在K IT-1分子筛的孔道表面,占据了孔道内部空间,使其比表面积、孔体积和孔径减小;同时由于K IT-1分子筛表面亲水性的硅羟基已转变为疏水性的≡S i—O—S i≡键,使S-K IT-1分子筛表现出较好的疏水性。     

Sn改性TS-1分子筛对苯氧化反应的催化性能研究

采用Sn对TS-1分子筛进行改性,利用XRD、N2吸附-脱附、XRF、NH3-TPD和IR等手段对分子筛进行表征,并研究其对苯氧化反应的催化性能。结果表明：Sn改性可以调变TS-1分子筛微结构和表面酸性,部分微孔转变为介孔,外比表面积增加,一些强酸中心转变为弱酸中心;经0.5%Sn改性的分子筛的催化活性大幅度提高,苯的转化率可达到21.20%,苯酚和苯二酚的产率也大幅提高,分别是改性前的3.7倍和7.2倍。     

介-微孔HZSM-5分子筛的制备及其性能评价

以NaOH溶液为后处理改性剂,制备了具有介-微孔结构的HZSM-5分子筛。采用XRD、XRF、NH3-TPD、SEM和N2等温吸附-脱附手段表征制备的介-微孔HZSM-5分子筛,并采用MAT-Ⅱ催化裂化微反装置考察其催化活性。结果表明,经不同浓度NaOH溶液处理HZSM-5分子筛,能够在保持分子筛微孔结构不减少的同时形成二次介孔,引起外比表面积和介孔体积增加,进而有效地调变其孔径分布。其中0.5 mol/L NaOH溶液处理的HZSM-5分子筛的外比表面积从107.6 m2/g增至192.3 m2/g,介孔体积由0.118 cm3/g增至0.226 cm3/g,轻油微反活性显著提高。介-微双孔道结构分子筛具有较大的比表面积和宽泛的孔径分布,从而促进了反应物、中间过渡态和产物分子在其孔道内的传质和扩散,有效地提高了分子筛的活性中心可接近性,显示出良好的催化性能。     

上海石化院采用氢氧化钠改性分子筛研究碳四烯烃催化裂解性能

为了充分利用碳四资源增产丙烯，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院采用不同浓度的氢氧化钠溶液对ZSM-5分子筛进行改性，以x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、氨-程序升温脱附（NH3-TPD）和N2吸附方法对改性后的催化剂进行表征，并考察了改性后的ZSM-5分子筛催化剂在碳四烯烃裂解反应中的催化性能。结果表明，氢氧化钠改性没有破坏该分子筛骨架结构，改性后催化剂的酸量、介孔孔径、介孔孔容和比表面积BTE都有所增加，[第一段]     

β/SBA-15复合分子筛的制备及其催化合成叔丁基苯酚的性能

采用后合成法制备了β/SBA-15复合分子筛,采用XRD、FTIR、N2吸附-脱附和NH3-TPD方法对其进行了表征,考察了酸浓度和β分子筛加入量对合成试样结构特性的影响。表征结果显示,合成的试样为含微孔和介孔的β/SBA-15复合分子筛。以盐酸浓度6 mol/L、β分子筛含量50%(w)、晶化时间48 h、晶化温度110℃下制得的β/SBA-15复合分子筛为催化剂用于苯酚与叔丁醇的烷基化反应,考察了物料配比、反应温度﹑重时空速和反应压力等工艺条件对反应的影响。实验结果表明,在适宜的工艺条件(n(苯酚)∶n(叔丁醇)=1∶2.5、反应温度140℃、重时空速2 h-1、反应压力0.2 MPa)下,苯酚转化率为92.77%、4-叔丁基苯酚选择性为53.17%、2,4-二叔丁基苯酚选择性为44.41%。     

Al-MSU-S(Y)催化剂上对苯二酚与叔丁醇的烷基化反应

合成了不同Al含量的介孔分子筛MSU-S(Y)(Al-MSU-S(Y))催化剂,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)方法对它们的结构和表面酸量进行了表征;考察了Al-MSU-S(Y)催化剂在对苯二酚与叔丁醇烷基化反应中的催化活性。实验结果表明,随Al含量的增加,Al-MSU-S(Y)催化剂的介孔结构变得无序,而且Al-MSU-S(Y)催化剂的活性与其表面强酸位的酸量有关。Al质量分数5%的Al-MSU-S(Y)催化剂具有规整的介孔结构,其表面强酸位的酸量最多,表现出良好的催化活性,在140℃时对苯二酚的转化率和2-叔丁基对苯二酚(2-TBHQ)的收率分别为62.2%和44.7%,催化剂重复使用3次后,2-TBHQ的收率仅降至41.5%。该催化剂不仅性能稳定而且可重复使用。     

以均苯四甲酸酐为界面保护剂合成介孔氧化铝

以均苯四甲酸酐为界面保护剂、三嵌段共聚物P123为模板剂、乙醇为溶剂、异丙醇铝为铝源,采用溶胶-凝胶法合成了介孔氧化铝,并用XRD、TEM和N2吸附-脱附等手段对试样进行表征,探讨了界面保护剂用量和煅烧温度对产物结构的影响。实验结果表明,均苯四甲酸酐有利于大比表面积和规则介孔氧化铝的合成,当n(均苯四甲酸酐)∶n(Al)=0.20时,可制得孔径大小和形状均一、孔径分布窄并呈短程有序排列的介孔氧化铝。以相同配比制得的试样在400℃下煅烧后,比表面积为474 m2/g,孔体积为0.60 cm3/g,孔径分布集中在3.8 nm处;试样在800℃下煅烧,由无定形氧化铝转变为γ-Al2O3,比表面积为224 m2/g,平均孔径不变。     

对苯二胺加氢制备1,4-环己二胺的工艺研究

研究了负载型Ru/介孔碳催化剂在对苯二胺加氢制备1,4-环己二胺反应的催化性能,包括催化剂载体预处理、反应温度、压力、助剂以及原料浓度等对反应的影响,并考察了Ru/介孔碳催化剂的循环套用性能。结果表明,以盐酸处理过的介孔碳为载体的负载钌催化剂对该反应具有较高催化性能。最佳工艺条件为:以盐酸处理介孔碳为载体的10%Ru/MC催化剂,异丙醇为溶剂,LiOH为助剂,反应温度120℃,压力8 MPa;在此条件下对苯二胺的转化率为100%,1,4-环己二胺的选择性高达92%以上,产物反顺比35∶65。     

苯-长链烯烃烷基化固体酸催化剂的研究Ⅱ.SiW_(12)/HAlMCM-41催化剂的组成、酸性及催化性能

制备了不同负载量的SiW1 2 /HAlMCM -4 1催化剂。通过NH3-TPD、N2 吸附技术和苯 -C=1 2 烷基化反应考察了在不同预处理温度下SiW1 2 /HAlMCM -4 1催化剂的组成、酸性及孔结构对催化性能的影响。结果表明 ,经 470～480K(N2 )预处理后的 5 0 0 % (质量分数 )SiW1 2 /HAlMCM -4 1催化剂具有总酸量和中强酸中心比率较大、中孔分布窄的特性和较高的催化活性。在相对较低的反应温度下 ,烷基化反应的C=1 2 转化率、线性烷基苯 (LAB)选择性和线性度均在 98 5 %以上 ,2位线性烷基苯 ( 2 -LAB)异构体比率达 3 4 5 %。     

氟盐溶液处理对Beta分子筛结构、酸性及催化烷基化反应活性的影响

采用NH₄F/NH₃.H₂O溶液对Beta分子筛进行改性,考察氟改性对Beta分子筛结构、酸性及其催化烷基化反应活性的影响。结果表明：经过NH₄F/NH₃.H₂O溶液处理,Beta分子筛脱除了非骨架铝,硅铝比增大;Beta分子筛的总酸量、L酸酸量和B酸酸量都相对减少,但B酸酸量占总酸量的比例提高;Beta分子筛介孔比表面积和介孔孔体积增加,提高了其对有机蒸气分子的吸附能力,有利于烷基化原料分子与分子筛酸性位点接触。因此,通过氟改性处理,Beta分子筛催化烷基化反应的性能得到提升。     

2,5-二羟基对苯二甲酸的合成及表征

采用溶剂法以对苯二酚和氢氧化钾为原料,在高压二氧化碳条件下合成了2,5-二羟基对苯二甲酸,考察了反应压力、溶剂、搅拌速率及氢氧化钾用量对收率的影响,用高效液相法分析了产物的纯度,用元素分析、FT-IR、~1H NMR和~(13)C NMR方法表征了产物结构。较佳合成条件为:以正辛烷为溶剂,反应温度220℃,m (对苯二酚):m(KOH)=2．75:7,反应压力11．5MPa,搅拌速率400r/min,反应时间4h。在此条件下,2, 5-二羟基对苯二甲酸的收率为76．52%。     

微介孔ZSM-5负载NiMo催化剂的三甲苯加氢脱烷基性能研究

以ZSM-5沸石及不同碱处理时间下制备的微介孔HZSM-5作为催化剂载体,采用等体积浸渍法制备了一系列NiMo/ZSM-5催化剂（分别记为NiMoPZ,NiMoAKZ-1,NiMoAKZ-2,NiMoAKZ-3）。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、N₂吸附-脱附、扫描电镜和热重分析对4种催化剂进行表征,并在反应温度410～530 ℃、反应压力1 MPa、质量空速2.4 h^-1、H₂/三甲苯体积比300的条件下分别对4种催化剂催化1,3,5-三甲苯(1,3,5-TMB)加氢脱烷基反应性能进行评价。结果表明：不同碱处理时间会改变催化剂的孔结构、酸性和形貌,并且影响催化剂的加氢脱烷基反应性能;碱处理时间为2 h时制备的NiMoAKZ-2催化剂具有较优的加氢脱烷基反应性能,在反应温度为530 ℃时,1,3,5-TMB转化率为91.5%,轻质芳烃（BTX）收率为65.3%,BTX选择性为71.3%;NiMoAKZ-2催化剂的介孔孔道提高了1,3,5-TMB与酸性位的可接近性,且其表面非骨架硅铝物种较少,孔道贯通性较好。     

MCM-41负载磷钨酸催化剂的制备及其对乙酰化反应的催化性能

采用水热合成法制备了介孔分子筛 MCM-41,并利用浸渍方法将磷钨酸负载在 MCM-41分子筛上,经煅烧得到 PW/MCM-41催化剂;利用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、N_2吸附-脱附和 NH_3程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征;考察了 PW/MCM-41催化剂对苯甲醚及1,4-二甲氧基苯的乙酰化反应的催化性能。表征结果显示,磷钨酸负载到 MCM-41分子筛上后,保持了 Keggin 结构,MCM-41分子筛保持了介孔结构。实验结果表明,PW/MCM-41催化剂的活性随磷钨酸负载量的增大而降低;磷钨酸质量分数为30%的 PW/MCM-41催化剂上反应底物的转化率最高,使用该催化剂0.8 g,以10 mL 二氯甲烷为溶剂,在苯甲醚用量0.01 mol、乙酸酐用量0.02 mol、反应温度140℃、反应时间4 h 的条件下,苯甲醚转化率可达77.0%,对甲氧基苯乙酮的选择性为96.5%。     

不同HZSM-5催化剂上苯与乙醇的烷基化反应

 以正丁胺为模板剂、水玻璃为硅源、硫酸铝为铝源,采用水热晶化法合成出酸性和晶粒大小不同的ZSM-5分子筛,通过XRD、BET、SEM、NH3-TPD和Py-IR方法对催化剂进行了表征,并在连续流动固定床反应器上对其进行了苯与乙醇烷基化反应性能评价。结果表明,ZSM-5催化剂的酸性质是影响苯与乙醇烷基化反应中苯转化率和乙苯选择性的重要因素,晶粒大小在一定程度上对乙苯的选择性有影响。酸性弱、酸量少的小晶粒ZSM-5分子筛乙苯选择性和苯的转化率能同时达到最优。考察了操作条件对催化性能较好的小晶粒HZSM-5分子筛上苯与乙醇烷基化反应苯的转化率和乙苯选择性的影响,得到该催化剂的最佳反应条件：反应温度380 ℃,苯/醇摩尔比3 ~ 5,质量空速3 ~ 5 h-1。