Pt/介孔SiO2催化剂上烯丙基聚氧乙烯烷基醚的硅氢加成反应

以十二烷基胺为结构导向剂,正硅酸乙酯为硅源制备了介孔SiO_2(Meso-SiO_2),并在制备Meso-SiO_2过程中加入氯铂酸,制备了Pt负载量为(8.5~22.1)×10~(-6)的Pt/Meso-SiO_2催化剂。考察了Pt/Meso-SiO_2催化剂对七甲基三硅氧烷(MDHM)和烯丙基聚氧乙烯烷基烯丙基醚(HDE)的硅氢加成反应的催化性能。采用傅里叶变换光谱学(IR)、X射线小角衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和电子显微镜(SEM)对催化剂进行了表征。结果显示,在Pt负载量为17.2×10~(-6)的催化剂上,HDE∶MDHM物质的量比为1∶1时,可获得高达93.7%的MDHM转化率。催化剂重复试验结果显示,催化剂重复使用7次,催化活性无明显下降,可推断Pt活性粒子在介孔SiO_2载体的分散性是稳定的,这可能归因于TEOS水解过程中,Pt粒子被硅-氧-硅骨架嵌入,从而使其维持良好的催化稳定性。     

核壳ZSM-5分子筛合成及其催化苯与甲醇烷基化性能

为了提高苯与甲醇烷基化中苯转化率及产物选择性,利用球磨-母液重结晶的方法得到小晶粒ZSM-5分子筛,然后在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下制备了以介孔二氧化硅为壳,以小晶粒ZSM-5分子筛为核的核壳结构分子筛。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N_2物理吸附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和红外光谱(IR)等方法表征了催化剂的物化性质,并在固定床反应器中考察了催化剂的催化性能。结果表明:该方法成功合成了微-介孔联通良好的核壳结构分子筛,且有效覆盖了核层分子筛外表面酸位。在苯与甲醇烷基化反应中,苯转化率提高了9.92%,乙苯选择性下降了2.77%,同时二甲苯及对二甲苯选择性有所提高,核壳结构分子筛催化性能的提升主要归因于其独特的孔道结构和酸性分布。     

ZSM-5/无定形二氧化硅复合材料合成与表征

以ZSM-5分子筛为核,采用溶胶-凝胶化学合成法制备具有核壳结构的ZSM-5/无定形二氧化硅复合材料。考察了影响壳层厚度和介孔结构变化的各种因素,并优化浓缩反应体系,提高固体产物的产量,并对产物进行了表征。结果表明,硅源加入量是影响壳层厚度的主要因素;介孔结构的产生与模板剂链长度大小有着密切关系;反应体系在优化浓缩后依然能得到壳层厚度可调的复合材料。     

硅源对纳米级ZSM-5分子筛结构及其对甲醇转化制丙烯与丁烯反应催化性能的影响

采用低温水热晶化法,以四丙基氢氧化铵为模板剂,分别使用98%粗孔固体硅胶和30%硅溶胶为硅源,制备不同硅铝物质的量比的纳米级ZSM-5分子筛,研究硅源对其物化结构及甲醇转化制丙烯与丁烯催化性能的影响。结果表明,硅源种类影响ZSM-5分子筛的结构及铝分布,进而影响其酸性和催化性能。固体硅胶为硅源,有利于形成弱酸性位点;硅溶胶为硅源,有利于形成强酸性位点。在相同硅铝物质的量比时,以固体硅胶为硅源的ZSM-5分子筛的总酸量小于以硅溶胶为硅源的样品。无论使用何种硅源,对ZSM-5分子筛的晶型结构影响不大,且ZSM-5分子筛颗粒形貌均呈现为由小晶粒堆积成(500~1 000)nm的类球形颗粒。以硅溶胶为硅源制备的样品颗粒尺寸大于以固体硅胶为硅源制备的样品。硅铝物质的量比为400时,两种硅源合成分子筛的丙烯与丁烯的选择性相近,但以硅溶胶为硅源的ZSM-5分子筛的寿命更长。     

介孔ZSM-22沸石负载Pt对十二烷加氢异构化性能的影响

以Al_2(SO_4)_3·18H_2O为铝源、硅溶胶为硅源、有机硅季铵盐为介孔模板剂,通过水热晶化方法成功制备了具有较大介孔孔容和较高外表面积的介孔ZSM-22沸石(ZSM-22-M)。利用XRD、N2吸附-脱附、SEM和NH3-TPD等手段对ZSM-22-M沸石进行表征。研究了ZSM-22-M和微孔ZSM-22沸石负载Pt催化剂(Pt/HZSM-22-M和Pt/HZSM-22)对正十二烷加氢异构化性能的影响,结果表明,Pt/HZSM-22-M具有非常优异的加氢异构化性能。Pt/HZSM-22-M上具有相互匹配的金属中心-酸中心数目,有利于提高其异构化选择性,同时其上丰富的介孔结构促进了反应分子的扩散。     

含介孔ZSM-5分子筛MoCoP/Al_2O_3催化剂的加氢脱硫反应性能研究

以含介孔ZSM-5分子筛的Al_2O_3为载体,制备了含介孔ZSM-5分子筛的Mo CoP/Al_2O_3催化剂,采用固定床微反和中试评价装置考察了催化剂的加氢脱硫活性,并通过N2吸附-脱附、吡啶吸附红外、X射线衍射(XRD)、CO原位吸附红外(CO-FTIR)等手段对载体和催化剂进行物化性质分析。结果表明,介孔ZSM-5能够提高催化剂的酸性,增加催化剂上Mo CoS活性相的数量。含介孔ZSM-5分子筛的催化剂的酸性位容易被含氮化合物占据而影响HDS活性。采用级配装填技术可以充分发挥C12-ZSM5催化剂的加氢脱硫活性,能够将硫脱除至5. 9 ng/μL,其相对脱硫活性是C-Al_2O_3催化剂的1. 47倍。     

ZSM-5/SAPO-34复合分子筛的制备与甲醇芳构化性能研究

采用Na OH溶液处理法制备了介孔ZSM-5分子筛。采用包埋法合成了ZSM-5/SAPO-34复合介孔分子筛,并采用X射线衍射图谱(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、氮吸附进行分析,在固定床反应器中进行了甲醇芳构化反应。研究结果表明,ZSM-5/SAPO-34复合分子筛孔径呈微孔和介孔多级孔分布,孔径和孔容均高于ZSM-5分子筛。当ZSM-5与SAPO-34分子筛的质量比为1∶2时,ZSM-5/SAPO-34复合分子筛具有较好的芳构化活性。在反应温度为475℃、反应压力0.5 MPa、空速(LHSV)1.2 h-1条件下,BTX(苯、甲苯和二甲苯)的收率可达30.8%。     

微撞击流制备多级孔ZSM-5分子筛及催化应用

通过微撞击流反应器(MISR)结合加盐晶种法制备多级孔ZSM-5分子筛,探索硅胶流量、含晶种的铝源混合液流量、循环时间以及晶化时间对多级孔ZSM-5分子筛粒径大小和孔径结构的影响规律。并与传统方法合成的多级孔ZSM-5分子筛作为催化剂应用于甲苯与氯化苄烷基化反应中,从催化活性、选择性以及反应温度3方面进行对比。结果表明,利用微撞击流强化混合过程制备多级孔ZSM-5分子筛的最佳操作条件为:硅胶流量为40 m L/min,含晶种的铝源混合液流量为20 L/h,循环时间为5 min,晶化时间为6 h。在甲苯与氯化苄烷基化反应中对比发现,氯化苄的转化率都随着温度的增大而增大,但微撞击流反应器合成的多级孔ZSM-5分子筛的催化活性、选择性优于使用磁力搅拌器合成的多级孔ZSM-5分子筛。     

多级孔ZSM-5分子筛的加氢脱硫性能

以四头聚季铵盐为模板合成的多级孔ZSM-5分子筛为载体、Pd为金属组分制备新型介孔分子筛基Pd催化剂,考察其对4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫活性,并与其他催化剂进行对比。结果表明,与常规ZSM-5分子筛基Pd催化剂和γ-Al_2O_3基Pd催化剂相比,以多级孔ZSM-5分子筛为载体制备的Pd催化剂表现出更高的加氢脱硫活性。该催化剂同时具有介孔和B酸中心,为4,6-二甲基二苯并噻吩的异构化和脱硫反应提供了更多的活性中心,使其能够发生甲基异构化反应,生成3,6-二甲基二苯并噻吩后进行氢解脱硫。     

南京黄马化工有限公司

<正> (专业生产各类特种分子筛和催化剂) 南京黄马化工有限公司位于南京市东郊,是国内规模较大的专业生产各类ZSM-5沸石分子筛、丝光沸石、β分子筛、其它介孔沸石分子筛等的特种分子筛和催化剂厂。特种分子筛主要产品有:不同硅铝比ZSM-5分子筛,从低硅(SiO_2/Al_2O_3=25～30)、常规(SiO_2/Al_2O_3=32～40)、中硅(SiO_2/Al_2O_3=50～120)到高硅(SiO_2/Al_2O_3=260～300);不同晶粒度ZSM-5分子筛从大晶粒(1～4μm)、小晶粒(200～500 nm)到纳米级(100～200 nm)ZSM-5分子筛;钠型和氢型丝光沸石;     

中空Pt/ZSM-5催化剂用于愈创木酚加氢脱氧合成环烷烃

采用溶解-重结晶方法合成了不同硅铝比具有级孔壳的中空ZSM-5分子筛,并对其负载Pt催化剂（Pt/HZ-x）催化愈创木酚加氢脱氧制备环烷烃性能进行了探究。通过X射线晶体衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、场发射透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附脱附（N₂-BET）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）和X射线光电子能谱（XPS）对合成的系列催化剂进行了物化性质表征。得益于特殊的中空级孔结构,中空ZSM-5分子筛具有高外比表面积和介孔孔容,有利于促进活性金属Pt的分散和增强反应物的传质。Pt/HZ-x催化剂表现出了优异的催化性能和愈创木酚加氢脱氧活性,在220℃的低温即可以达到100%的环烷烃选择性。另外,随着分子筛载体酸性的减弱,愈创木酚加氢脱氧产物的二次反应程度降低,增大了环己烷的选择性。     

正己烷催化裂解制低碳烯烃：ZSM-5分子筛催化剂酸性的影响

在小型固定床装置上,以ZSM-5分子筛为催化剂,研究不同硅铝物质的量比对合成的ZSM-5分子筛织构性能以及酸性对正己烷催化裂解性能的影响。采用XRD、SEM、N₂吸附-脱附和NH_3-TPD等方法对不同硅铝物质的量比的ZSM-5分子筛进行表征,结果表明,硅铝物质的量比的改变对ZSM-5分子筛的形貌和结构没有影响;随着硅铝物质的量比的增加,分子筛的酸量减少,酸强度减弱,正己烷催化裂解活性逐渐降低。同时,随着酸量减少和酸强度减弱,高硅ZSM-5分子筛上氢转移反应得到明显抑制,丙烯选择性提高。     

低模数水玻璃合成ZSM-5分子筛及工艺条件优化

以低模数(n=1.03)水玻璃为硅源,通过改良水热合成途径,成功制备出无模板剂ZSM-5分子筛。借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对ZSM-5分子筛结晶度及晶貌进行表征。在n(硅)/n(铝)为50的情况下,通过考察晶化温度、时间、pH值、水含量、有无搅拌或晶种对ZSM-5分子筛物性的影响,优化合成工艺。结果表明,静置或晶种法得到的ZSM-5分子筛,晶体粒径大且晶貌不规整,不适合用于低模数水玻璃合成ZSM-5体系。ZSM-5沸石最适宜制备工艺为:n(H2O)/n(SiO2)=40,pH=10的合成混合物经室温老化24 h,搅拌状态下,170℃下水热晶化24 h。与商业级ZSM-5相比,低模数水玻璃合成的ZSM-5分子筛在环己烯水合反应中表现出更高的催化活性和选择性。     

TEOS-化学液相沉积法改性ZSM-5催化剂上的高选择性甲苯择形歧化反应

Shape-selective catalysts for the disproportionation of toluene were prepared by the modification of the cylinder-shaped ZSM-5 zeolite extrudates with chemical liquid deposition with TEOS (tetraethyl orthosilicate).Various parameters for preparing catalysts were changed to investigate the suitable conditions.The resulting cata-lysts were tested in a pressured fixed bed reactor and characterized by SEM (scanning electron microscopy).The conversion of toluene and para-xylene selectivity were influenced remarkably by the n(SiO2)/n(Al2O3) ratio of ZSM-5 zeolite,the type and amount of deposition agent,acid and solvent used,and the time and cycle of deposition treatment.TEOS was proved to be a more efficient agent than the conventional polysiloxanes when the deposition amount was low.The catalyst prepared at the suitable conditions exhibited a high para-xylene selectivity of 91.1% with considerable high conversion of 25.6%.SEM analyses confirmed the formation of a layer of amorphous silica on the external surface of ZSM-5 zeolie crystals,which was responsible for the highly enhanced shape-selectivity.     

用于MTP反应ZSM-5分子筛的磷改性研究

将P改性用于甲醇制丙烯(MTP)反应ZSM-5分子筛的改性研究,以提高丙烯选择性和分子筛活性稳定性。采用XRD、SEM和NH_3-TPD表征催化剂物化性能。对不同硅铝比ZSM-5分子筛P改性研究发现,3种不同硅铝物质的量比(50、150和300)ZSM-5分子筛进行P改性时,在n(P)∶n(Al)=0.5~0.7时,ZSM-5分子筛改性后丙烯选择性和寿命得到提升。研究分子筛晶粒尺寸与P负载量关系时发现,随着分子筛晶粒尺寸的增大,位于分子筛表面的P含量逐渐增加,并且分子筛晶粒越小,最佳的P负载量越小。     

磷改性ZSM-5分子筛物化性质和裂解制乙烯性能的研究

The physicochemical features of phosphorus-modified ZSM-5 zeolites (SiO2/Al2O3 molar ratio is 25) were characterized by XRD(X-ray diffraction), BET(Brunauer, Emmett and Teller spcific surface area measurement), NH3-TPD(ammonia temperature-programmed desorption) and MASNMR(magic angle spinning nuclear magnetic resonance), and the performance on catalytic pyrolysis to produce ethylene was investigated with a light hydrocarbon fixed bed micro-reactor with n-octane as feed. The results show that the acid site density, acid intensity and hydrothermal stability of ZSM-5 zeolite were improved by phosphorus modification. When P205 content in ZSM-5 zeolite is higher than 2.5%, phosphorus modification can prevent ZSM-5 zeolite crystal structure transformation from orthorhombic to monoclinic. In addition, the dealumination of ZSM-5 zeolite framework was moderated by phosphorus modification under high temperature hydrothermal treatment. The results of n-octane pyrolysis on phosphorus-modified ZSM-5 zeolites show that ethylene yields of zeolites with different phosphorus content are almost the same under the same n-octane conversion. However, the modified zeolites with higher pyrolysis activity give lower yield of propene, butene and total olefin than lower pyrolysis activity under the same n-octane conversion.     

晶种导向剂法制备纳米ZSM-5沸石

在水热合成体系中添加自制晶种导向剂成功制备了纳米ZSM-5沸石,考察了晶种导向剂、晶化温度和合成体系硅铝物质的量比对合成纳米ZSM-5沸石的影响。制备的晶种导向剂是全硅的Silicalite-1沸石纳米颗粒、沸石初级或次级结构单元的SiO₂以及模板剂TPAOH的混合胶体溶液,结果表明,在ZSM-5沸石制备体系中添加晶种导向剂可有效降低有机模板剂的使用量,缩短晶化时间,并能得到纳米尺寸的ZSM-5沸石,降低晶化温度和合成体系硅铝比有利于减小纳米ZSM-5沸石晶体尺寸。     

Fabrication of titanosilicate pillared MFI zeolites with tailored catalytic activity

Titanosilicate pillared MFI zeolite nanosheets were successfully synthesized by infiltrating the mixed tetraethyl orthosilicate (TEOS)/tetrabutyl orthotitanate (TBOT) solvent into the gallery space between adjacent MFI zeolite layers. The obtained zeolite catalysts were characterized using powder X-ray diffraction, N₂ adsorption/desorption isotherms, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, ultraviolet–visible spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and Fourier-transform infrared spectroscopy techniques. The H₂O₂ oxidation of dibenzothiophene (DBT) was used to evaluate the catalytic performance of the obtained titanosilicate pillared MFI zeolites. The conversion of DBT and selectivity of dibenzothiophene sulfone (DBTS) were most affected by the textural properties of the zeolites. This was attributed to the DBT and DBTS molecules being larger than micropores of the MFI zeolites. The conversion of DBT and yield of DBTS could be systematically tailored by tuning the molar ratio of the TEOS/TBOT solvent. These results implied that a balance between the meso- and microporosity of zeolites and tetrahedrally coordinated Ti(IV) active sites of titanosilicate pillars can be achieved for the preparation of desired catalysts during the oxidation of bulk S compounds.     

Investigation on the morphology of hierarchical mesoporous ZSM-5 zeolite prepared by the CO2-in-water microemulsion method

A series of hierarchical mesoporous ZSM-5 zeolites with different morphology were successfully synthesized by the CO₂-in-water microemulsion method, and mesoporosity was formed without organotemplate. The different synthesis conditions, including silica alumina molar ratio, stirring time and compressed CO₂ pressure, were systematically investigated to discuss the influence of these conditions on the morphology of ZSM-5 zeolite. The resulting samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), inductively coupled plasma (ICP) and nitrogen adsorption-desorption measurement. XRD results indicated that compressed CO₂ route for the synthesis of MFI zeolites had a fast crystallization rate and good crystallinity. SEM images showed that the ZSM-5 hierarchical mesoporous ZSM-5 zeolite had a uniform chain-like crystal morphology, whereas silicalite-1 displayed a monodisperse crystal morphology. In addition, the nitrogen adsorption-desorption measurement provided sufficient evidence for the presence of hierarchical mesopores in ZSM-5 zeolite.