Fe^3＋改性的HZSM-5催化乳酸乙酯脱水制丙烯酸乙酯

以乳酸乙酯脱水反应为模型反应,考察了Fe3+改性的HZSM-5的催化性能.通过XRD、红外等方法对改性前后的HZSM-5进行了表征.结果表明,与未改性的HZSM-5相比,改性后的Fe-ZSM-5的结晶度下降,硅铝比降低,乳酸乙酯脱水反应的催化活性明显增大,产物得率升高,选择性增大.     

咪唑改性HZSM-5分子筛的制备及催化CO_2加氢合成二甲醚

以咪唑为添加剂,四丙基氢氧化铵为模板剂,采用水热法制备了咪唑改性HZSM-5型分子筛,用XRD、SEM、EDS、BET、TG和NH3-TPD对合成的分子筛进行了表征。结果表明,当在制备分子筛的前驱液中加入少量咪唑时,制备的HZSM-5型分子筛粒径明显减小且分布更加均匀,酸性增强,并具有更好的抗高温性能。采用浸渍法制备了CuO-ZnO-Al2O3/咪唑改性HZSM-5双功能催化剂,探讨了其催化二氧化碳加氢制备二甲醚的活性,在反应温度270℃、反应压力3.0 MPa、V(CO2)∶V(H2)=1∶3、n(CuO)∶n(ZnO)=2∶1和m(CuO-ZnO2-Al2O3)∶m(咪唑改性HZSM-5)=2∶1的条件下,CO2的单程转化率和二甲醚的选择性分别达到了42.3%和33.1%。     

氧化镁改性HZSM-5分子筛的酸性及在合成气直接制二甲醚反应中的应用——镁前驱体的影响

以乙酸镁为前驱体采用浸渍法制备了一系列不同氧化镁(MgO)含量(0%～20%)的镁改性HZSM-5分子筛,并采用X射线衍射(XRD)、N2吸附、X射线光电子能谱(XPS)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶吸附红外光谱(Py-IR)方法对其结构和酸性进行了表征.在连续流动加压固定床反应器中及温度260℃、压力4 Mpa和气体空速1500 mL·gcat·h)-1条件下,考察了以上述HZSM-5分子筛为甲醇脱水活性组分与铜基甲醇合成活性组分(CuO-ZnO-Al2O3)所组成的双功能催化剂对合成气直接制二甲醚反应的催化性能.结果表明,HZSM-5分子筛经适量的MgO改性后,产物中二甲醚的选择性由49.1%提高到68%以上,而二氧化碳和烃类副产物的选择性则分别由37.1%和9.3%降低到27%和0.1%以下.烃类和二氧化碳副产物减少的原因是MgO改性降低了HZSM-5分子筛强酸中心的酸量,尤其是减少了强Br?nsted酸的酸量.另外,与以硝酸镁为前驱体制备的MgO/HZSM-5不同,MgO在较大的范围(2.5%～20%)内对其催化性能几乎无影响.     

铁改性分子筛直接催化分解一氧化二氮

采用以离子交换法制备的Fe-ZSM-5、Fe-MCM-22和Fe-Beta分子筛催化剂,系统地考察了分子筛构型、酸性和酸中心分布对N2O直接催化分解的影响.采用N2吸附、红外光谱仪(FT-IR)、NH3程序升温脱附实验(NH3-TPD)、H2程序升温还原实验(H2-TPR)和原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)等方法考察了铁离子负载量、Si与Al摩尔比和分子筛构型对N2O催化分解的影响.结果表明,价键补偿Fe3 离子是N2O分解的主要活性组分;分子筛活性随Si和Al摩尔比的减少和铁离子负载量的增加而增加;Fe-Beta分子筛的催化活性明显高于Fe-ZSM-5和Fe-MCM-22分子筛;分子筛酸性和酸中心分布影响铁离子的分布,从而导致不同构型分子筛催化分解N2O的活性具有明显差异.     

咪唑改性HZSM-5分子筛的制备及其催化CO2加氢合成二甲醚

以咪唑为添加剂,四丙基氢氧化铵为模板剂,采用水热法制备了咪唑改性HZSM-5型分子筛, 用XRD、SEM、EDS、BET、TG和NH3-TPD等手段对合成的分子筛进行了表征,结果表明当在制备分子筛的前驱液中加入少量咪唑时,制备的HZSM-5型分子筛粒径明显减小且分布更加均匀,酸性增强,并具有更好的抗高温性能. 采用浸渍法制备了CuO-ZnO-Al2O3/咪唑改性HZSM-5双功能催化剂,探讨了其催化二氧化碳加氢制备二甲醚的活性,在反应温度270 癈、反应压力3.0 MPa、CO2 : H2 = 1 : 3（体积比）、CuO : ZnO = 2 : 1（摩尔比）和CuO-ZnO2-Al2O3 : 咪唑改性HZSM-5 = 2 : 1（质量比）的条件下,CO2的单程转化率和二甲醚的选择性分别达到了42.3 %和33.1 %.     

ZSM-5分子筛催化剂上氨选择性催化还原NO_x的研究进展

氨选择性催化还原(NH_3-SCR)是控制NO_x排放的有效手段,对Fe-ZSM-5、Cu-ZSM-5、Mn-ZSM-5及多金属负载的ZSM-5分子筛催化剂在NH_3-SCR脱除NO_x中的性能及影响因素进行总结,并展望ZSM-5分子筛在NO_x脱除中的发展方向。     

酸性催化剂催化异丙醇脱水制丙烯反应

对HZSM-5及Zn改性HZSM-5、SAPO-34、MCM-41和磷钨酸负载MCM-41分子筛催化剂进行表征,评价固定床反应器中催化异丙醇脱水反应.Zn改性HZSM-5可有效调节催化剂的酸性,提高催化剂选择性,酸性较弱的SAPO-34与Al2O3质量比为5:1混合组成的SAPO-34催化剂和MCM-41分子筛也表现出...     

改性HZSM-5分子筛在甲醇制汽油中的研究进展

甲醇制汽油(MTG)在生物质、合成气和煤制取高辛烷值汽油中应用广泛。MTG工艺技术既可以解决甲醇产能过剩问题,又可以降低对石油的依赖程度。MTG工艺的核心是HZSM-5分子筛催化剂,提高HZSM-5分子筛催化剂的汽油选择性和催化寿命是MTG工艺过程中的关键。对传统的HZSM-5分子筛改性是提高其催化性能的有效方式。综述了负载过渡金属、制备多级介孔、合成纳米颗粒以及复合其他材料等改性方法制备的HZSM-5分子筛对MTG反应催化性能的研究进展。着重说明了这些改性方法对HZSM-5分子筛酸性、孔径和表面积等性质的影响,同时对改性后的HZSM-5分子筛的汽油选择性和催化寿命进行了比较。指出了各种改性方法的优缺点和对汽油品质的影响,并对今后的研究方向进行了展望。     

改性HZSM-5分子筛催化乙醇胺合成哌嗪

利用离子交换法对HZSM-5分子筛进行改性,得到了KCl-ZSM-5,NiO-ZSM-5,ZnO-ZSM-5,KCl-NiO-ZSM-5和KCl-ZnO-ZSM-5分子筛催化剂,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征,并考察了改性HZSM-5分子筛对乙醇胺(MEA)合成哌嗪(PIP)的催化性能。结果表明:HZSM-5分子筛经KCl,NiO和ZnO改性后出现了相应的特征衍射峰,且其表面较改性前出现许多小晶粒;改性后催化剂的活性有所降低,但哌嗪的选择性明显提高。KCl-NiO-ZSM-5催化性能较好,在常压,温度360℃,NH3和MEA物质的量之比为0.7的条件下,原料MEA的转化率和PIP的选择性分别是66.34%和28.66%。     

Zn与Mn复合改性HZSM-5催化低浓度乙醇脱水制乙烯

对浸渍法锌锰复合改性HZSM-5分子筛用于催化低浓度乙醇脱水制备乙烯进行了研究. 探讨了改性溶液类型、HZSM-5原粉硅/铝比和改性条件(改性溶液浓度、浸渍时间、浸渍温度、焙烧温度)对Zn/Mn/ZSM-5催化乙醇脱水效果的影响，通过XRD、孔体积与比表面积、微观形貌分析等方法对改性前后的HZSM-5进行了表征. 结果表明，当HZSM-5原粉硅/铝比为25，改性温度为40℃, Zn(NO3)2和MnCl2浓度分别为2%和6%条件下改性1 h，再于550℃焙烧获得的分子筛催化效果最好，乙醇转化率和乙烯选择性分别达到99%和92%以上. 表征结果表明，Zn2+和Mn2+进入了分子筛骨架中，分子筛能很好地保持原有的结构，并且B酸中心量减少，L酸中心量增多，这有利于乙醇催化脱水制乙烯.     

合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的催化剂研究进展

综述了三氯化铁、硫酸铁、硫酸铁铵、硫酸铜、氧化亚锡、铌酸、PVC SO3H、聚氯乙烯 三氯化铁、D61和D72离子交换树脂、维生素C、固体超强酸TiO2/SO42 、活性炭固载的磷钨酸、硅钨酸、固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2、HY型分子筛、改性HZSM 5分子筛及Fe ZSM 5分子筛等18种不同催化剂催化合成环己酮1,2 丙二醇缩酮的实验结果。其中三氯化铁、硫酸铁铵、氧化亚锡、PVC SO3H、聚氯乙烯 三氯化铁、D61和D72离子交换树脂、固体超强酸TiO2/SO42-、活性炭固载的磷钨酸和固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2等9种催化剂的收率均在90%以上,且大多数不溶于反应体系中,易于分离,能重复使用,具有实际应用价值。     

酸处理改性Hβ分子筛催化合成乙基蒽醌

采用微波辐射法,对Hβ分子筛进行酸处理改性,并通过NH₃-TPD、XRD和吡啶－IR对分子筛进行表征,考察改性前后分子筛酸性质和晶相变化,采用改性的Hβ分子筛催化乙苯和苯酐合成乙基蒽醌。结果表明,无机酸改性分子筛时,由于酸性太强,溶解了大量分子筛的铝物种,减小了分子筛固有的酸催化中心数,使分子筛的催化活性大幅度下降,不适合作为Hβ分子筛的改性试剂。有机酸对Hβ分子筛的改性效果较好,以0.1 mol·L^-1马来酸处理后的分子筛催化效果最好,苯酐转化率为51.53%,乙基蒽醌选择性为39.10%,乙基蒽醌收率最高可达20.15%。采用马来酸和Ce(NO₃)·6H₂O复合改性分子筛,乙基蒽醌选择性为54.0%,乙基蒽醌收率最高可达23.5%,选择性比马来酸单独改性时提高约15个百分点,催化效果明显提高。     

H2O2处理对HZSM-5分子筛结构及催化环己烯水合性能的影响

利用H2O2对HZSM-5分子筛进行处理,并采用X射线衍射、N2低温吸附、扫描电子显微镜、NH3-TPD和吡啶吸附-脱附红外光谱等方法进行表征.考察H2O2处理对HZSM -5结构以及催化环己烯水合反应活性的影响.结果表明,处理后分子筛的颗粒变小,颗粒尺寸(0.5～0.7) μm,酸量下降,L酸中心数减少,B酸增强.H...     

不同类型分子筛催化剂上香兰素丙二醇缩醛的合成

以香兰素和1,2－丙二醇为原料,HZSM－5、HY、USY、HB、HMCM－22和HMCM－41不同类型分子筛为催化剂,催化合成了香兰素1,2－丙二醇缩醛。对上述分子筛进行了N2吸附—脱附、吸附吡啶的FT－IR表征。结果表明,HMCM－22分子筛具有最高的活性,各种分子筛活性顺序为：HMCM－22〉H13〉USY〉HY〉HZSM－5〉HMCM－41。HMCM－22分子筛具有最高的催化活性,因为它具有最大的二次孔的体积和适宜的酸性。     

高岭土微球上晶种法原位合成ZSM-5分子筛的研究

以HZSM-5为晶种,水热条件下考察在高岭土微球上原位晶化合成ZSM-5分子筛的碱硅比、水硅比、晶化时间、晶化温度、晶种投入量和投料硅铝比等合成条件对晶化产物的影响,并对合成的ZSM-5进行了表征。结果表明,在晶化温度170 ℃、投料硅铝比90~150、晶种投入量10%、碱硅比0.15~0.2和水硅比20的条件下晶化一定时间,在高岭土微球上成功合成出粒径（1~2） μm、结晶度40%的ZSM-5分子筛晶体。     

Pd/HZSM-5催化剂催化加氢丙酮合成甲基异丁基酮

以HZSM-5为载体,采用浸渍法制备系列Pd/HZSM-5催化剂,在高压连续流动固定床反应器中考察Pd/HZSM-5催化剂催化加氢丙酮一步法合成甲基异丁基酮性能,并对工艺条件进行优化。结果表明,当HZSM-5载体上Pd负载质量分数为0.5%时,在反应温度140 ℃、氢压1 MPa、空速0.48 h^-1和氢酮物质的量比为1条件下,Pd/HZSM-5催化剂催化活性较高,丙酮转化率为45.91%,甲基异丁基酮选择性为94.33%。采用XRD、H₂-TPD、SEM、EDS和TGA等对催化剂进行表征,结果表明,负载质量分数0.5%的Pd在HZSM-5分子筛表面分散均匀,且0.5%Pd/HZSM-5催化剂具有较高氢吸附能力,失活的主要原因为催化剂表面积炭,采用流化床反应器取代传统的固定床反应器可以很好的解决催化剂积炭问题。     

固体酸催化合成环己酮甘油缩酮的研究

研究并比较了HY分子筛、Hβ分子筛、HZSM-5分子筛、酸化蒙脱土、SO42-/Fe2O3和H2SO4/C等固体酸催化甘油和环己酮缩合反应的催化活性。结果表明,Hβ分子筛具有最优的催化活性,以Hβ分子筛为催化剂,研究了催化剂用量、反应物摩尔比、带水剂环己烷用量、反应时间对环己酮转化率的影响,得出最佳反应条件为:催化剂用量为0.2 g/mol环己酮,n(环己酮)∶n(甘油)=1∶1.5,环己烷用量为100 mL/mol环己酮,反应时间1 h。在此条件下环己酮的转化率和主产物2-羟甲基-1,4-二氧杂螺环[4,5]癸烷的选择性分别为99.5%和98.5%。然后应用量子化学方法探讨了酸催化下此反应的反应机理,求取了甘油和环己酮碳正离子反应速率控制步骤的过渡态,并根据频率分析和内禀反应坐标计算对该过渡态的合理性进行了确认,得到该步反应的活化能为120.017 kJ/mol。     

谷壳制备的白炭黑研制Ce-MEL分子筛及其吸附性能的研究

以谷壳制备的白炭黑为硅源、四丁基溴化铵(TBAOH)为模板剂,按0.05Na2O∶SiO2∶0.35TBAOH∶40H2O∶(0.001-0.1)Ce(NO)3.6H20的摩尔比,170℃下水热晶化48h合成了Ce-MEL分子筛,并采用XRD、SEM等手段对合成分子筛进行表征。吸附性能结果表明,Ce-MEL分子筛的投加量为2.5g/L、pH为7、振荡时间为2h时吸附效果较好,脱色率达到88.5%。     

二甲醚蒸气重整催化制氢工艺

考察了HZSM-5型分子筛在不同温度下对二甲醚水解的活性与稳定性,分析了分子筛硅铝比的影响。还将HZSM-5-50（硅铝比为50）与自制Cu-Zn-Al（摩尔比为3∶5∶2）催化剂进行物理混合制成复合催化剂,研究了两者质量配比对复合催化剂上二甲醚蒸气重整制氢过程中转化率与氢选择性的影响,并考察了不同原料气体空速下复合催化剂的性能。结果表明,复合催化剂质量比Cu-Zn-Al∶HZSM-5-50为1∶1、温度为275 ℃、气体空速为18000 mL/(gcat·h)的反应条件下性能比较稳定,当空速接近4000 mL/(gcat·h)时,H2收率可获极值,达到54%左右。