反荷离子及制备方法对Keggin型杂多化合物结构和性质的影响

采用喹啉沉淀法和共沉淀法制备了一系列不同反荷离子的Keggin型杂多化合物(HPCs)催化剂,通过N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、31P固体魔角核磁共振谱、扫描电子显微镜和NH3-程序升温脱附表征,研究了反荷离子和制备方法对HPCs催化剂结构和性能的影响,并考察了该系列催化剂在甲基丙烯醛(MAL)氧化为甲基丙烯酸(MAA)反应中的催化活性。实验结果表明,添加Cs+提高了HPCs催化剂的活性;Cu2+与Cs+的协同作用提高了HPCs催化剂的氧化还原能力和结构稳定性,MAL的转化率达到88.6%,MAA的选择性达到94.9%;含La3+的HPCs催化剂具有较强的酸性,MAA的选择性较高;与共沉淀法相比,喹啉沉淀法制备的HPCs催化剂具有较大的比表面积和较高的MAL氧化活性。     

ZSM-5/Y复合结构分子筛的制备及其复合结构形成机制的探索

以工业ZSM 5分子筛作为硅源,采用水热法制备ZSM-5/Y复合结构分子筛,并对其进行了X射线衍射(XRD)、N2吸附(BET)、核磁共振(NMR)和扫描电镜(SEM)表征.结果表明,产物同时具有ZSM-5分子筛和Y型分子筛的晶相结构特征.晶种的加入能有效地提高晶化反应进程.NaOH溶液的碱性越高,对ZSM-5的溶解性越高.随着晶化时间的延长,属于ZSM-5分子筛的特征峰强度降低、Y分子筛的特征峰强度升高.在晶化时间为10、20和30h时,对体系中加入铝源和晶种进行了研究.结果发现,复合结构分子筛的合成过程伴随着分子筛上骨架硅解离、部分骨架铝解离、硅源和铝源在分子筛骨架外及骨架上晶化形成新的晶体的过程.推断ZSM-5/Y复合结构分子筛形成机制有两种:(1)铝源和溶液中溶解的硅结合;(2)铝源直接和ZSM-5分子筛骨架上的硅结合.     

硅铝比对Zn/HZSM-5分子筛丙烷芳构化性能的影响

采用离子交换法改性n(SiO2)/n(Al2O3)分别为25,38,50的ZSM-5催化剂,制得Zn(NO3)2改性的Zn/HZSM-5分子筛催化剂,采用TG-DTA、NH3-TPD方法表征其酸性质;利用气-固反应比较不同硅铝比的Zn/ZSM-5分子筛的丙烷芳构化性能.结果表明,随着n(SiO2)/n(Al2O3)增大,催化剂的总酸量减小,丙烷的转化率也随之下降;B酸量先减小后增大,当n(SiO2)/n(Al2O3)=38时,催化剂的B酸量最大,芳烃选择性也最高.     

纳米Zn/HZSM-5分子筛催化丙烷芳构化

采用低温老化、高温晶化两步法在Na2O-Al2O3-SiO2-四丙基氢氧化铵(TPAOH)-H2O体系中水热合成了纳米ZSM-5分子筛。用BET、N2吸/脱附曲线和NH3-TPD等手段对负载Zn的纳米HZSM-5分子筛结构和酸性进行了表征。结果表明,与微米Zn/HZSM-5分子筛催化剂相比,所制备的纳米Zn/HZSM-5催化剂比表面积明显增大,总酸量和弱酸量增加;在丙烷芳构化反应中,纳米Zn/HZSM-5分子筛具有更佳的催化活性、稳定性和芳烃选择性。     

用Et3NHCl-AlCl3离子液体催化异丁烷/丁烯的烷基化反应

用盐酸三乙基胺和无水AlCl3构成的离子液体催化异丁烷与丁烯的烷基化反应。结果表明，该室温离子液体有着较好的催化活性，当参与合成的无水AlCl3摩尔分数为0.67，烷基化反应温度为65℃时，丁烯转化率达100％，烷基化油收率达到转化的丁烯体积的160％以上，对C8的选择性为50％以上，并且离子液体可以重复使用。     

重油催化裂化轻柴油不安定性组分的研究

对重油催化裂化轻柴油进行碱洗,白土吸附,酰洗以及采用石油大学开发的RS剂精制,探讨催化裂化柴油中的不安定组分。结果表明,常规的脱硫,脱氮方法精制效果不明显或是工艺不适于工业应用。实验进一步发现,除了硫,氮杂原子化合物外,催化裂化柴油中还含有相当数量的酚类物质,总量约占柴油的0．1％－0．5％（质量分数）,这些酚类是引起柴油不安定的最重要的化合物,能明显加剧柴油的不安定性,在不脱除硫,氮的条件下,仅脱除这些酚类物质就能大幅度提高柴油的安全性。开发的RS精制剂能有效脱除柴油中的酚类物质,从而显著提高催化柴油的安定性。     

碱性离子液体催化单糖脱水制5-羟甲基糠醛

离子液体作为一种新型的环境友好溶剂和液体酸碱催化剂用于单糖脱水制备5-羟甲基糠醛日益成为研究热点,受到广泛重视。以典型的OH-为阴离子的碱性离子液体为催化剂,研究了其对果糖/葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛反应的影响。结果表明,在二甲基亚砜中,160℃反应6 h,果糖转化率达90.4%,5-羟甲基糠醛收率为83.3%,5-羟甲基糠醛选择性为92.1%。这一新的碱性离子液体催化单糖脱水的体系,取代了传统酸性催化剂的使用,具有高效、环保、经济的特点,为5-HMF规模化生产奠定了基础。     

分子筛催化剂上萘与2-丁烯的烷基化反应

以HUSY和Hβ分子筛、H型脱铝丝光沸石以及Mg2+改性的USY分子筛(Mg-USY)为催化剂,通过XRD,NH3-TPD,BET方法对其结构及性能进行了表征,并考察了它们在萘与2-丁烯烷基化反应中的活性。实验结果表明,Mg-USY催化剂由于酸量和孔径减小,减少了副反应的发生,提高了反应的选择性。Mg2+浸渍量为81.25 mmol(基于100 g催化剂)的MgUSY-2催化剂对该反应的催化性能最佳,适宜的反应条件为:反应温度200℃,反应压力2 MPa,反应时间4 h,n(萘)∶n(2-丁烯)∶n(正己烷)=1∶0.2∶25,m(萘)∶m(催化剂)∶m(无水硫酸钠)=25.64∶0.5∶3。在此条件下,2-丁烯的转化率达92.33%,目的产物2-仲丁基萘的选择性达99.70%。     

缩合法脱除汽油中噻吩类硫化物的研究

将脱硫剂CD-1与Amberlyst-15酸性树脂配合使用,可以有效的将汽油中的噻吩类硫化物经缩合反应转化为沸点超出汽油流程的产品,从而通过蒸馏的方法脱除.模型汽油缩合法脱硫获得的优化实验条件为:反应温度80℃,反应时间20min,脱硫剂与模型汽油质量剂油比为1:100,催化剂与模型汽油质量剂油比为1:10,油品中噻吩硫化物的转化率可达100%.汽油中的碱氮类化合物对Amberlyst-15的催化性能有明显影响,会造成催化剂失活.     

新型离子液体中汽油脱硫的实验研究

合成了几种具有不同阴离子和阳离子结构的离子液体,并评价了这些离子液体对汽油和模型油的萃取脱硫性能.实验结果表明,具有弱Lewis酸性、较好的水稳定性和常温流动性的BMIMCu2Cl3离子液体具有较高的硫容量,同时汽油中其它组分对脱硫效果影响较小,且BMIMCu2Cl3与汽油形成稳定的两相系统,分离方便.