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调控ZSM-5酸性一直是ZSM-5分子筛改性研究的重点。采用非金属、碱土金属及过渡金属等对ZSM-5分子筛进行元素掺杂改性是调控其酸性能的主要手段。可通过筛选改性元素种类、控制改性元素用量、对内外表面酸中心同时或分别改性等方法调控ZSM-5分子筛的酸性能。通常在一定范围内,磷、镁、钙元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛强酸位点减少,而弱酸位点增加;硼元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛只对弱酸位点发生作用;锌、镓元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛会导致其B酸量减少,L酸量增加;铜、银元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛由于发生氧化还原作用,其还原态Cu-ZSM-5和Ag-ZSM-5的B酸量较高,蒸汽稳定性较好,且裂解性能较高;钨元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛也会使其酸量及酸强度降低。同时探讨了不同反应体系中分子筛酸性能与催化性能间的关系,为提高ZSM-5分子筛在各反应的催化性能提供依据。 相似文献
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《工业催化》2017,(11)
调控ZSM-5酸性一直是ZSM-5分子筛改性研究的重点。采用非金属、碱土金属及过渡金属等对ZSM-5分子筛进行元素掺杂改性是调控其酸性能的主要手段。可通过筛选改性元素种类、控制改性元素用量、对内外表面酸中心同时或分别改性等方法调控ZSM-5分子筛的酸性能。通常在一定范围内,磷、镁、钙元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛强酸位点减少,而弱酸位点增加;硼元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛只对弱酸位点发生作用;锌、镓元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛会导致其B酸量减少,L酸量增加;铜、银元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛由于发生氧化还原作用,其还原态Cu-ZSM-5和Ag-ZSM-5的B酸量较高,蒸汽稳定性较好,且裂解性能较高;钨元素掺杂改性后的ZSM-5分子筛也会使其酸量及酸强度降低。同时探讨了不同反应体系中分子筛酸性能与催化性能间的关系,为提高ZSM-5分子筛在各反应的催化性能提供依据。 相似文献
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ZSM-5分子筛广泛应用于石油化工,精细化工、生物质能等多个领域,其酸中心作为催化裂解反应的活性中心,可有效降低反应活化能,提高转化率。因此,实现产物分布的有效控制,离不开适宜的酸性分布设计与调控。本文简要概述了目前实现ZSM-5分子筛酸性调控的主要改性方法(水热改性、酸碱改性、复合改性、非金属改性和金属改性),并重点介绍了各改性方法对酸性分布的影响及其催化反应评价效果,总结了相关改性方法对ZSM-5分子筛酸性的调控规律,为ZSM-5分子筛的研究和应用提供一定的借鉴。 相似文献
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以三甲基膦(TMP)为前体对ZSM-5分子筛进行磷改性,以提升其水热稳定性,然后再分别通过等体积浸渍法引入Ga2O3或ZnO,制备得到磷和金属氧化物复合改性的ZSM-5分子筛。利用X射线衍射(XRD)、固体核磁(MAS NMR)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)以及吡啶吸附傅里叶变换红外光谱(Py-FTIR)等表征手段系统地研究了磷和金属氧化物复合改性对ZSM-5分子筛的物化性质、P和Al相互作用以及酸性的影响。并以正十四烷裂解为探针反应,研究磷和金属氧化物复合改性对ZSM-5分子筛催化裂解性能的影响。研究结果表明以三甲基膦为前体对ZSM-5分子筛改性,再引入金属氧化物的复合改性方式制备的催化裂解催化剂不仅具有较高的酸性保留度,具有较高的催化裂解活性,也同时保留了金属氧化物中心的脱氢作用,从而提升了C2=~C4=收率及选择性,同时降低了积炭的生成。 相似文献
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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。 相似文献
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选取木屑和花生壳作为原料进行生物质热解,研究有机产物分布,催化剂使用Fe、Zn两种金属元素进行改性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外(FT-IR)、比表面积测试(BET)对Fe-Zn改性的ZSM-5进行分析。使用闪速裂解-气质联用仪(PY-GC/MS)对原料进行热解,探究生物质催化热解的产物分布变化。催化剂的使用使得芳烃类产物产率获得较大提升,在木屑热解中,Fe负载的分子筛催化获得了酚类的最高产率,比ZSM-5催化热解产率提升18.30%。金属改性催化剂在花生壳热解中,大幅提升了芳烃类产物产率,其中Zn负载催化剂芳烃类产物产率最高,Zn负载催化热解比直接热解的酚类产率降低了18.92%。Zn负载催化获得了最低的酮类产率,与直接热解相比酮类产率降低19.74%,显示出较强的脱羟基效果。此外Zn负载催化和Fe-Zn双金属负载催化在花生壳热解中都大幅降低了酸类产物产率,与直接热解相比酸类产率分别降低了30.46%、36.71%。 相似文献
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Gao Wenqiang Zhao Binxia Fan Xiaoxiao Liu Linxue He Beibei Li Yuyao Li Binglin 《Catalysis Letters》2022,152(5):1461-1475
Catalysis Letters - The composite structure ZSM-5/HMS was synthesized, and modified with zinc species by three methods. The effects of Si/Al ratio of ZSM-5, zinc contents in ZSM-5/HMS, and... 相似文献
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Xinwen Guo Jian-Ping Shen Lu Sun Chunshan Song Xiangsheng Wang 《Catalysis Letters》2003,87(1-2):25-29
A series of ZSM-5 samples modified with metal oxides MO (M = Mg, Ca, Sr, Ba and Zn) were employed for the alkylation of 4-methylbiphenyl (4-MBP) with methanol to 4,4'-dimethylbiphenyl (4,4'-DMBP) under fixed-bed down-flow conditions. The methylation results showed that the use of basic metal oxides can effectively enhance the selectivity to the target product 4,4'-DMBP. MgO is the most effective modifier among the metal oxides used and it can improve selectivity to 4,4'-DMBP up to 80% as compared to only 13% over the parent zeolite HZSM-5. The modification effectiveness of metal oxides on 4,4'-DMBP selectivity can be arranged in the order MgO > SrO ZnO CaO > BaO. The optimization of MgO modification through the content, salt types and loading methods revealed that proper MgO loading (5.6 wt%) can be more effective, and the impregnation method is much better than ion exchange. The correlation of physicochemical properties (TPD, TGA, chemical analysis and chemical adsorption, etc.) of the modified HZSM-5 with the catalytic data showed that the high selectivity over ZSM-5 modified with MgO largely results from the effective suppression of 4,4'-DMBP secondary reactions such as isomerization, dealkylation and alkylation. 相似文献
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Zhaoxia Song Atsushi Takahashi Naoki Mimura Tadahiro Fujitani 《Catalysis Letters》2009,131(3-4):364-369
In this work, we studied the conversion of ethanol to propylene over ZSM-5 zeolites. The catalytic performance of H-ZSM-5 (Si/Al2 = 30, 80, and 280) and ZSM-5 (Si/Al2 = 80) modified with various metals was investigated. H-ZSM-5(Si/Al2 = 80) afforded high propylene yield, which indicates that a moderate surface acidity favored propylene production. Zr-modified ZSM-5(80) gave the highest yield (32%) of propylene at 773 K. Furthermore, the catalytic stability of the zeolite was improved by the modification of zirconium. The surface acidity and the presence of metal ions played important roles on the production of propylene. 相似文献