多级孔道沸石用于甲醇制丙烯反应研究进展

综述了多级孔道沸石结构、性能及制备方法的最新研究进展。多级孔道沸石因为介孔的引入强化了分子在孔道内的扩散,提高了目标产物的收率和选择性,在催化反应领域具有非常大的应用潜力。针对ZSM-5和SAPO-34两种不同的分子筛体系,介绍了多级孔道沸石制备的后处理法与模板法,指出控制后处理脱硅脱铝的程度以及探寻合适且廉价的模板剂是发展多级孔道材料的关键技术。最后对多级孔道沸石在甲醇制丙烯反应中的应用前景作了展望,得出保证分子筛合理的微孔/介孔比例、分布及催化剂合适的强度,是该材料应用于甲醇制丙烯反应的关键。  

后处理改性对HZSM-5沸石丁烯裂解性能的影响

采用不同后处理手段（碱处理、水汽处理以及碱处理-水汽处理）对HZSM-5沸石的孔结构和酸性质进行了调变，并对其丁烯裂解性能进行了研究。运用N2吸脱附、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）以及吡啶吸附红外（Py-IR）对后处理改性前后的沸石样品的物理化学性质进行了表征。碱处理后HZSM-5的质子酸量增加，在5～20 nm处具有分布较宽的介孔，其反应活性升高，丙烯选择性下降，但失活速率没有加快。单独水汽处理在2～4 nm处产生介孔，但介孔体积较小。碱处理-水汽处理在2～4和5～20 nm处具有双分布介孔，前者分布较集中，后者分布较宽。单独水汽处理和碱处理-水汽处理的样品可以提高HZSM-5的丙烯选择性，主要归功于酸量的降低；反应2.5 h后具有较稳定的丙烯收率（高碱浓度处理-水汽处理的样品除外）。  

无定形态P_2O_5-V_2O_5负载型多级孔催化材料的制备及催化合成丙烯酸甲酯

分别以层析硅胶和大孔Si O2为载体,制备了负载型P2O5-V2O5催化剂,通过透射电镜(TEM)、N2物理吸附、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线衍射(XRD)等分析表征了催化剂的形貌和结构,并在固定床微反实验装置上,研究了不同载体的催化剂对醋酸甲酯与甲缩醛合成丙烯酸甲酯的催化性能。结果表明:以大孔Si O2为载体的磷钒催化剂具有均匀有序的大孔和介孔结构;当催化剂活性组分磷钒原子比为1.03时,磷钒以(VO)2P2O7为主;磷钒原子比为2.60时,表面活性组分磷钒为无定形态,在V物种中明显增加了V5+的比例,有助于促进V4+和V5+的协同作用,对羟醛缩合反应具有很好的促进作用;在磷钒原子比为2.60:1的情况下,以大孔Si O2为载体的P2O5-V2O5催化剂比层析硅胶为载体的催化剂具有更好的催化性能。  

多级孔沸石的合成进展

综述了多级孔沸石的合成策略,分别介绍了硬模板法、软模板法、后处理法,同时对各种合成手段的优缺点做了一定的比较。  

3-氨丙基三乙氧基硅烷作用下合成多级孔道ZSM-5分子筛

多级孔道ZSM-5分子筛因同时具有微孔和介孔结构,在催化领域显示出较好的应用前景.对高硅铝比下以3-氨丙基三乙氧基硅烷作为硅烷化试剂合成具有多级孔道的ZSM-5分子筛进行研究,并采用X射线衍射、N2吸附-脱附和扫描电镜等进行表征.结果表明,合成的多级孔道ZSM-5分子筛是由小晶粒聚集而成的椭球状团簇体,晶粒间会形成介孔;硅烷化试剂的添加量可以在一定程度上调控微介孔比例,介孔孔容随着3-氨丙基三乙氧基硅烷添加量的增加而增大,3-氨丙基三乙氧基硅烷添加量较高时,预晶化与否对多级孔道ZSM-5分子筛的孔结构、形貌和产率产生较大的影响;3-氨丙基三乙氧基硅烷与SiO2物质的量比为0.05∶1时,预晶化条件下合成的样品介孔孔容为0.154 cm3·g-1,明显高于未预晶化条件下合成的样品（0.084 cm3·g-1）,产率为91.8％,高于未预晶化条件下合成的样品（65.3％）.  

不同硅含量多级孔SAPO-5分子筛的制备及表征

以N-甲基二环己基胺(MCHA)为结构导向剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、氢氧化铝为铝源、85%的磷酸为磷源,采用水热法制备了不同硅含量的多级孔SAPO-5分子筛。采用X-射线粉末衍射(XRD)、氮气物理吸附、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和氨程序升温脱附(NH3-TPD)等方法分别对样品的晶体结构、比表面积、骨架结构和酸性等进行表征。结果表明:随着硅含量的增加,多级孔SAPO-5分子筛的结晶度降低;孔径无明显变化,孔容增大;当硅含量为0.33时,样品不再具有AFI结构;总酸量随着硅含量的增加先升高后降低,当硅含量为0.20时,总酸量最大。  

软模板法合成多级孔沸石分子筛及其催化性能研究进展

详细介绍了软模板法合成多级孔沸石分子筛及其催化性能。合成多级孔沸石分子筛的软模板主要包括两种类型,一种是含多季铵基团的烷基季铵盐;另一种是双亲有机硅表面活性剂。对采用这两种表面活性剂合成多级孔沸石分子筛的方法以及得到的材料结构特性进行了综述。进一步讨论了这两种方法得到的分子筛的催化性能。关于这些材料的催化性能研究主要有三方面内容:有机大分子化合物合成的活性和选择性,生物质催化热解特性和大分子化合物合成中抗积炭失活性能。  

多级孔沸石分子筛在芳烃烷基化反应中的研究进展

多级孔沸石分子筛不仅具有微孔沸石固有的高水热稳定性和强酸性,且兼具介孔以及大孔材料的传质优势,提高了表面活性位的有效利用率,在多相催化领域表现出良好的催化性能。本文详细阐述了近年来多级孔沸石在芳烃烷基化反应中的研究进展,讨论了多级孔沸石分子筛中介孔的存在对芳烃烷基化特别是其中包含有较大分子参与的烷基化催化反应的促进作用,从分子扩散和可接近性两方面解释了多级孔沸石对催化活性、选择性和稳定性的促进作用。同时指出制备具有高度有序结构的介孔沸石,并深入研究多级孔沸石的酸性,建立沸石酸性能、孔结构与催化性能之间的关联是未来多级孔沸石的研究方向。  

静电纺多级孔材料制备研究进展

包含纤维间与纤维内多孔结构的静电纺多级孔材料,具有大的比表面积和独特的性能,在多个领域具有潜在的应用价值.本文综述了用静电纺丝法制备多级孔纳米纤维毡的方法,包括有机聚合物纤维与陶瓷纤维.由溶剂挥发等多种因素引致的相分离是有机聚合物纤维生成多孔结构的主要机理,而模板法则是制备多孔陶瓷纤维的主要手段.多级孔结构的形成增大了材料的比表面积,增强了材料的疏水性,赋予了静电纺纤维毡材料独特的性能.  

贵金属负载型核壳结构催化剂的制备及其催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,尿素为碱源,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,在环己烷和正戊醇组成的微乳体系中制备了以微孔ZSM-5分子筛为核,树枝状介孔SiO2为壳的多级孔核壳结构分子筛.考察制备温度、时间、尿素添加量以及TEOS添加量等制备条件对制备催化剂所需载体的影响,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N2吸附-脱附等手段对分子筛样品进行了表征.结果表明,制备温度为100~120℃,时间为4 h,尿素与TEOS物质的量之比为1和TEOS与ZSM-5物质的量之比为0.9~1.2时,得到的核壳结构分子筛呈现出优良的单分散性、完整性以及水热稳定性.最终在树枝状介孔SiO2壳层负载高分散贵金属Pt,得到的双功能催化剂Pt/ZSM-5@MS在催化丙酮一锅法制备甲基异丁基酮(MIBK)反应中表现出较高的活性及良好的循环使用性能.