Co改性多级孔Hβ分子筛的酰化反应工艺研究

以碱处理的多级孔Hβ分子筛为载体,采用浸渍法制备出Co改性多级孔Hβ分子筛。通过XRD,BET和Py-FTIR等表征手段对催化剂进行分析,可知改性后的催化剂仍是BEA晶体结构,且是具有微介孔结构的多级孔分子筛。Co的负载同时增加了L酸量和B酸量,提升了催化活性。以苯甲醚与乙酸酐酰化反应为探针,探究Co改性多级孔Hβ分子筛的酰化反应催化效果。结果表明:在Co负载量为5%,反应温度为120℃,催化剂用量2 g,反应物摩尔比为1.5时,催化剂酰化反应效果最佳,此时乙酸酐转化率93.61%,选择性97.52%。     

磷钨酸改性多级孔Hβ分子筛催化苯甲醚酰化反应

Hβ分子筛作为载体,通过碱和磷钨酸(HPW)双重改性,制备了多级孔Hβ分子筛催化剂,通过X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱附曲线(BET)和吡啶红外(Py-FTIR)进行了表征。研究表明,HPW改性后催化剂的晶体结构保持不变且具有多级孔;B酸量增加,与Hβ分子筛相比,10%HPW-Hβ-A_(0.2)分子筛B酸量由0.36 mmol/g增加至0.73 mmol/g,显示了良好的催化效果。为了探究HPW改性多级孔Hβ分子筛的酰化反应催化效果,将苯甲醚乙酸酐酰化程度作为衡量标准。结果表明最佳酰化反应条件为10%HPW-Hβ-A_(0.2)分子筛为催化剂,最佳用量1 g,n(苯甲醚)∶n(乙酸酐)=1.5,t=120℃反应2 h,制得的乙酸酐最佳转化率为97.20%,选择性为98.31%。     

Fe-多级孔Hβ的制备及催化合成二苯甲烷性能

用NaOH溶液对Hβ进行处理,得到多级孔Hβ分子筛。在0.10 mol/L碱浓度下,采用浸渍法制备Fe-多级孔Hβ分子筛(Fe-Hβ-B0.10)。通过XRD、XRF、N_2吸附-脱附、SEM-EDS、傅里叶变换红外光谱、NH_3-TPD和Py-FTIR对样品进行了表征。结果表明,适当的碱浓度处理在保持Hβ分子筛微孔骨架的同时,引入了介孔,Fe-多级孔Hβ分子筛仍能保持微介孔结构,活性组分Fe_2O_3能够很好地分散在载体表面。以苯和氯化苄为原料,考察其催化合成二苯甲烷的性能。与Fe-Hβ-B0催化剂相比,Fe-多级孔Hβ有效地提高了反应物和产物的扩散性能,氯化苄的转化率、二苯甲烷的选择性分别提高了9.4%和3.2%。Fe-多级孔Hβ催化剂重复使用3次后仍然保持较好的催化活性。     

碘催化合成对甲氧基苯乙酮

以碘为催化剂,由苯甲醚与乙酸酐进行酰基化反应合成对甲氧基苯乙酮。考察了反应物摩尔比、催化剂用量、反应温度及反应时间对产物收率的影响,确定了最佳反应条件为：苯甲醚为0.1mol,苯甲醚与乙酸酐的摩尔比为1：1.5,催化剂的最佳质量为1g,反应时间为1.5h,反应温度100℃,产品收率达到52.9％。比较了不同种类催化剂对苯甲醚与乙酸酐酰化反应的催化效果。结果表明,碘的催化效率远高于杂多酸及沸石分子筛,是高效酰化反应的催化剂。初步探讨了反应机理。     

碱处理调变ZSM-5孔结构及甲苯甲醇烷基化制对二甲苯性能研究

采用水热合成法制备大晶粒ZSM-5分子筛。通过调节碱处理过程中碱种类和处理时间得到一系列多级孔ZSM-5催化剂,考察了催化剂在甲苯与甲醇择形烷基化反应中的催化性能,及不同孔结构对甲苯转化率和对二甲苯选择性的影响。结果表明,采用0. 2 mol/L四丙基氢氧化铵(TPAOH)溶液在65℃处理30 min得到的催化剂的反应性能优于其他处理方法得到的ZSM-5催化剂。该催化剂在未经后续改性的前提下连续运转30 h,平均对二甲苯选择性为68. 36%,甲苯转化率为11. 24%,催化效果优于母体,但该催化剂的积炭量大大降低,稳定性更好。     

碱处理改性对Zn/HZSM-5分子筛催化剂性能的影响

以不同浓度的NaOH溶液对HZSM-5分子筛进行碱处理改性后所得多级孔ZSM-5分子筛作为活性组分制备甲醇制芳烃催化剂,采用XRD、SEM、NH3-TPD和N2吸-脱附等手段对催化剂进行了表征,分别考察了碱处理改性对分子筛催化剂骨架结构、酸性质、孔结构以及催化性能的影响.结果表明,通过合适浓度的NaOH碱溶液处理后,HZSM-5分子筛在保持微孔骨架结构的同时,可以调变其晶内介孔孔道结构分布以及酸性质.随着NaOH碱溶液浓度升高,HZSM-5分子筛的酸量、介孔孔容、介孔表面积都增加、孔容分布变宽,催化剂的活性和稳定性等催化性能得以改善.HZSM-5分子筛碱处理改性适宜的NaOH溶液浓度为0.4 mol/L,改性后的催化剂芳烃收率由25.07％增加到32.22％,使用寿命由8d增加到16d,但NaOH溶液浓度超过0.6 mol/L后会严重破坏HZSM-5分子筛骨架结构,催化活性下降较快.     

改性Hβ 沸石分子筛的制备及烷基化性能

采用碱处理Hβ沸石得到含介孔结构的Hβ分子筛,再使用浸渍法制备了Fe-多级孔Hβ催化剂。通过X射线荧光光谱仪,X射线衍射仪,N_2吸附–脱附等温曲线,扫描电子显微镜,吡啶吸附-Fourier红外光谱仪,热重分析对样品进行表征。结果表明:NaOH处理Hβ后成功引入介孔,Fe改性并未破坏载体结构。碱处理扩大了Hβ孔径,有效的提高了反应物和产物的扩散性能;Fe改性增加了催化剂表面活性中心数量,提高了催化剂表面Lewis酸含量。考察了碱处理浓度、时间,焙烧温度、时间对烷基化性能的影响。在碱处理浓度0.1 mol/L,碱处理时间30 min,焙烧温度450℃,焙烧时间4 h的最佳制备条件下,制备出的Fe-多级孔Hβ催化剂的氯苄转化率为99.7%,二苯甲烷的选择性达到81.2%。     

USY分子筛扩孔对低温煤焦油加氢裂化的影响

以NH4F溶液、NH4F和HF混合液处理USY分子筛,制备加氢裂化催化剂。通过BET、XRD表征催化剂的比表面积、孔容孔径及晶体结构,在340℃,5.0MPa,空速3.0h-1以及氢油体积比为600条件下,使用改性后催化剂对低温煤焦油进行加氢裂化反应,评价催化剂的催化效果。结果表明,处理后的载体制备的催化剂不但没有完全破坏分子筛固有结构,而且平均孔径有很大的提高,出现二次孔,在催化剂效果评价中,以NH4F和HF混合液处理得到的催化剂由于维持了催化剂的酸性,其催化效果远好于空白USY系列和NH4F溶液系列催化剂。     

Cu-β-SBA-15分子筛催化剂的制备及对苯与苯甲醇合成二苯甲烷性能的影响

采用原位合成法合成了Cu-β-SBA-15分子筛催化剂,首先使用碱处理的方法对Hβ分子筛进行扩孔,然后在扩孔后的Hβ分子筛上制备复合Hβ-SBA-15分子筛,最后在Hβ-SBA-15复合分子筛上负载金属Cu,制备Cu-β-SBA-15复合分子筛催化剂,并在Cu-β-SBA-15复合分子筛催化剂上进行二苯甲烷的合成反应。通过对Hβ分子筛扩孔、改变金属Cu的负载量、改变制备复合分子筛催化剂的浸渍温度、浸渍时间、焙烧温度和焙烧时间等方式得到不同条件下制备的Cu-β-SBA-15复合分子筛催化剂,通过合成二苯甲烷反应对复合分子筛催化剂的性能进行评价。结果表明,β-SBA-15复合分子筛具有较大的比表面积、孔体积和介孔孔径;Cu的载入,虽减小了β-SBA-15复合分子筛的孔径但能够提高分子筛原有的活性和合成二苯甲烷的选择性;在42℃、浸渍3 h和550℃下焙烧5 h制备的Cu-β-SBA-15复合分子筛催化剂,苯与苯甲醇合成二苯甲烷反应性能最佳。     

超声波碱处理改性对丝光沸石结构、酸性质及其催化性能的影响

基于丝光沸石(MOR)催化合成乙酸甲酯稳定性较差及传统碱处理MOR较难引入多级孔的特性,提出了利用超声波对MOR进行碱处理脱硅改性以制备多级孔MOR的技术。采用XRD、SEM、TEM、吡啶红外和N2吸-脱附等手段对催化剂进行了表征,分别考察了超声波在不同碱浓度处理改性条件下对分子筛催化剂骨架结构、酸性质、孔结构以及催化合成乙酸甲酯性能的影响。结果表明,通过超声波及合适浓度的Na OH碱溶液处理后,MOR分子筛的酸量、介孔孔容、比表面积都增加、孔径分布变宽,催化剂的活性和稳定性等催化性能得以改善。改性后的MOR催化剂二甲醚(DME)转化率由35.3%增加到44.8%,使用寿命大大延长,但碱液浓度过高会严重破坏MOR分子筛骨架结构,催化活性及稳定性快速下降。     

碱改性对甲醇芳构化催化剂Zn/La-HZSM-5性能的影响

采用碱处理对Zn/La-HZSM-5分子筛进行改性,调变分子筛的酸性和择形性能,评价其在甲醇芳构化反应中的性能。采用N_2低温吸附-脱附、NH_3-TPD和XRD等方法表征催化剂。结果表明,碱处理的Zn/La-HZSM-5分子筛催化剂孔体积和比表面积增加,酸量碱处理后降低,Zn改性后增加,催化剂的催化性能显著改善。0.3 mol·L~(-1 )NaOH溶液处理的Zn/La-HZSM-5分子筛催化剂在0.1 Mpa、TOS=10 h、WHSV=0.8 h~(-1)、437℃的反应条件下轻质芳烃收率41.82%,具有较高的芳烃收率和反应稳定性。     

HY分子筛上苯甲醚酰化反应及动力学研究

在微型固定床反应器中以HY分子筛为催化剂,研究了苯甲醚和乙酸酐的酰化反应,得出最佳工艺条件为:反应温度110℃,苯甲醚和乙酸酐的摩尔比为5:1,反应物空速11.3h-1,催化剂粒径0.059～0.042mm,产物最高收率可达83.7％.同时研究了苯甲醚乙酰化反应初始阶段的动力学,结果表明,此阶段为准一级反应,反应速率常...     

多级孔ZSM-5分子筛的制备及其丙烷脱氢制丙烯的催化性能

采用不同浓度的四乙基氢氧化铵(TEAOH)溶液处理HZSM-5分子筛,并通过XRD、XRF、H2化学吸附、吡啶红外吸附(FT-IR)和N2低温物理吸附对样品进行表征分析,考察有机碱溶液对载体和催化剂物化性能的影响。表征结果显示,低浓度的TEAOH溶液处理HZSM-5后形成介孔-微孔多级孔道结构,介孔容积和外比表面积明显增加,进而提高催化剂表面Pt金属裸露度;高浓度有机碱处理则能够明显增加分子筛表面酸性,同时引起催化剂表面Pt分散度下降。采用有机碱处理后的载体上制备了Pt-Sn-Na/HZSM-5催化剂,并在固定床反应器上考察了丙烷脱氢制丙烯的催化活性。结果表明,随着有机碱溶液的增加,丙烷初始转化率逐渐增加,丙烯选择性则逐渐下降,稳定性呈现出先增加后减少的趋势。以20 mol·L-1有机碱溶液处理HZSM-5分子筛为载体制备的催化剂用于丙烷脱氢活性评价显示,反应120 h后丙烷化率为34.93%,丙烯选择为98.67%,该催化剂脱氢活性和稳定性较佳。     

超声波碱处理改性对丝光沸石结构、酸性质及其催化性能的影响

基于丝光沸石（MOR）催化合成乙酸甲酯稳定性较差及传统碱处理MOR较难引入多级孔的特性,提出了利用超声波对MOR进行碱处理脱硅改性以制备多级孔MOR的技术。采用XRD、SEM、TEM、吡啶红外和N₂吸-脱附等手段对催化剂进行了表征,分别考察了超声波在不同碱浓度处理改性条件下对分子筛催化剂骨架结构、酸性质、孔结构以及催化合成乙酸甲酯性能的影响。结果表明,通过超声波及合适浓度的NaOH碱溶液处理后,MOR分子筛的酸量、介孔孔容、比表面积都增加、孔径分布变宽,催化剂的活性和稳定性等催化性能得以改善。改性后的MOR催化剂二甲醚（DME）转化率由35.3%增加到44.8%,使用寿命大大延长,但碱液浓度过高会严重破坏MOR分子筛骨架结构,催化活性及稳定性快速下降。     

无粘结剂MCM-22分子筛催化剂制备及其催化性能

采用NaOH溶液对含粘结剂的成型工业MCM-22分子筛催化剂进行后处理以脱除粘结剂,制备无粘结剂MCM-22分子筛催化剂,并实验考察了碱浓度、处理时间对催化剂的强度、活性组分的含量、酸量及催化性能的影响。结果表明:在NaOH溶液的质量分数为0.3%、150℃的条件下对圆柱形含粘结剂MCM-22分子筛催化剂处理4h,即可制得无粘结MCM-22分子筛催化剂。在苯与乙烯液相烷基化反应中,在苯与乙烯物质的量比为3.0,乙烯质量空速为9.0h~(-1),温度200℃,压力3.5 MPa的反应条件下,无粘结剂MCM-22分子筛催化剂的乙烯转化率维持在60%以上,催化性能与分子筛原粉相当,明显优于含粘结剂的催化剂(低于40%),且其强度能够满足工业应用的要求。     

Mg2+改性β沸石催化甲基萘烷基化反应

在Mg^2 改性Hβ分子筛催化剂上进行了甲基萘与甲醇的烷基化反应。考察了Mg^2 交换量对Hβ分子筛催化剂的比表面程、表面酸中心强度和催化甲基萘与甲醇烷基化效果的影响。通过正交试验，优化了影响Mg^2 改性Hβ催化剂催化效果的原料配比、反应温度及质量空速（WHSV）等反应条件。实验结果表明：随Mg^2 交换量增加，催化剂的比表面积下降，催化剂表面的弱酸中心数增加，烷基化催化效果改善；甲基萘与甲醇烷基化反应的最佳条件为空速0.4-0.6h^-1、反应温度460℃、原料配比MN：ME：TMB为1：0.6：3-1：0.8：3。     

铈掺杂β/MCM-41复合分子筛的合成及其催化性能

以碱处理的β分子筛为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,合成稀土铈掺杂的Ce-β/MCM-41微介孔复合分子筛。采用XRD、FT-IR和N_2吸附-脱附对样品进行表征,并考察铈掺杂量对Ce-β/MCM-41分子筛合成的影响。以苯甲醚(AN)和乙酸酐(AA)为原料,在固定床反应装置上研究了催化剂的催化性能,并考察了反应空速、反应物配比r[n(AN)∶n(AA)]、反应温度和催化剂循环使用次数对对甲氧基苯乙酮(p-MOAP)收率的影响。结果表明:在反应物流量65 m L/h、反应空速6.5 h~(-1)、反应温度140℃和r=6.0时,p-MOAP的初始收率可达到61.5%,Ce-β/MCM-41(Ce/β质量比=0.03)在重复使用3次后仍具有不错的催化活性且比β/MCM-41有较大的提高。     

杂多酸催化合成对甲氧基苯乙酮

以杂多酸为催化剂,由苯甲醚与乙酸酐进行酰基化反应合成对甲氧基苯乙酮.考察了催化剂预处理温度、反应物摩尔比、催化剂用量、反应温度及反应时间对产物收率的影响,确定了最佳反应条件为:催化剂需要进行预处理,温度为150℃,苯甲醚与乙酸酐的摩尔比为1:1.5,苯甲醚与催化剂的最佳质量比为11,反应时间为4h,反应温度100℃,产品收率达到52.9%.在最佳条件下,考察了不同杂多酸及负载杂多酸对苯甲醚与乙酸酐的酰基化反应的催化效果.作为杂多酸中的最强酸,磷钨酸催化活性最好,负载磷钨酸不如本体磷钨酸的催化效果理想.进一步研究了杂多酸催化剂的可回收性,证明此催化剂可以再生重复使用.     

以柠檬酸为成孔剂制备微孔-介孔ZSM-5分子筛的研究

采用NaOH溶液对ZSM-5分子筛进行不同时间预处理,再以柠檬酸为成孔剂,在水热条件下合成了微孔-介孔ZSM-5分子筛,考察碱处理时间对分子筛内部孔道结构的影响。同时测试了分子筛在苯酚叔丁基化反应中的催化活性。结果表明,ZSM-5分子筛经1 mol/L的NaOH溶液处理1 h后加入柠檬酸搅拌2 h,于100℃条件下晶化24 h所形成的微孔-介孔ZSM-5分子筛具有良好的微孔和介孔复合结构。在苯酚叔丁基化反应中表现出良好的催化性能,在反应温度为145℃时,苯酚的转化率为85. 6%,2,4-二叔丁基苯酚的选择性为60. 2%。     

多级孔Fe/ZSM-5分子筛催化降解有机胺废水条件优化

用CH3COONa溶液处理合成多级孔ZSM-5分子筛,对处理前后的样品采用XRD、XRF、BET、SEM进行表征,并分别负载Fe,进行高浓度有机胺废水的催化氧化降解。结果表明,采用CH3COONa溶液处理ZSM-5分子筛,具有碱改性的作用,且显著提高了催化氧化降解有机胺废水性能。在此基础上,运用正交试验对催化氧化降解有机胺废水条件进行优化,确定出试验范围内的最佳评价条件:反应时间为90 min,反应温度为95℃,催化剂用量为30g/L,溶液初始pH为4,氧化剂H2O2用量为45 m L/L,经过3次验证试验证明,该反应条件具有高度的可靠性和重现性,在此条件下,COD去除率高达98.73%。