杂原子磷酸铝分子筛的制备与物化性质研究

杂原子磷酸铝分子筛(M-Al PO4-5)由于具有独特的一维孔道机构和功能各异的骨架杂原子,集氧化还原活性中心和酸性中心为一身,成为有良好前景的氧化还原分子筛和双功能催化剂。本论文采用水热合成法合成了Fe、Cu、Zn、Mg、Zr、Ni、V、Ca等金属改性的杂原子磷酸铝分子筛,并通过XRD、NH3-TPD、元素分析(ICP)等表征方法,系统考察了初始凝胶中原料配比、不同金属元素以及焙烧温度等对分子筛晶相结构、金属插入量、酸性及水稳定性的影响。     

杂原子分子筛的水热合成与应用研究进展

综述了杂原子分子筛如杂原子ZSM-5微孔分子筛、杂原子MCM-41中孔分子筛及其他杂原子分子筛的水热合成、表征方法、模板剂作用机理。详细分析和归纳了杂原子分子筛因具有较好的催化性能和选择性氧化性能,而用于羟基化、烷基化、环氧化、裂化等反应中的研究进展情况。最后对杂原子分子筛的应用前景进行了展望,并对其合成和应用存在的问题进行了分析。     

无机法合成WHZSM-5及其催化合成苄基甲苯性能研究

用无机法以H2WO4为钨源、水玻璃为硅源,Al2（SO4）,为铝源在酸性条件下合成了含W杂原子分子筛WHZSM-5。考察了不同的W含量对分子筛催化性能的影响。用XRD、FT—IR、TG—DTA、低温氮吸附等手段对催化剂进行了表征,表明该分子筛具有典型的ZSM-5结构,同时发现钨原子已经进入分子筛骨架结构。以甲苯的烷基化反应为探针反应,表明在优化条件下,氯代苄的转化率达到99％,选择性高达90％。催化剂经过再生,连续使用5次,反应活性基本不变。     

含氮杂原子B-Beta分子筛的制备及其对Knoevenagel缩合反应的催化性能

水热合成杂原子B-Beta分子筛,低温氮化二次处理制备N掺杂的新型碱催化剂,利用Knoevenagel缩合反应进行碱性催化性能评价,考察氮化温度、反应时间、不同氮化前驱体及催化剂稳定性对反应的影响.结果表明,采用低温500℃氮化处理的杂原子B-Beta分子筛催化剂具有优异的催化活性,苯甲醛转化率及产物选择性均接近100...     

Fe-HZSM-5分子筛催化剂的甲醇制汽油动力学研究

通过水热晶化法,合成含有骨架杂原子Fe的Fe-HZSM-5分子筛催化剂,采用XRD、BET和NH3-TPD对催化剂进行表征,在微型固定床反应器中测定催化剂的甲醇制汽油的反应性能和反应动力学数据,对Fe-HZSM-5分子筛催化剂的甲醇制汽油本征动力学进行研究。结果表明,ZSM-5分子筛骨架引入杂原子Fe,可以增加对产物汽油选择性有利的弱酸量。采用Chen and Reagan建立的甲醇制汽油三集总动力学模型,通过Runge-Kutta法和最小二乘法对实验数据的回归计算,获得反应速率常数为k1=0.921×1012exp(-108 600/RT)、k2=0.155×1012exp(-116 400/RT)和k3=1.008×107exp(-96 130/RT)。以目标残差函数OF参数值为检验模型的标准,模拟值和实验值的相关系数R2均超过0.99。因此,Chen and Reagan建立的甲醇制汽油三集总动力学模型可以准确描述Fe-HZSM-5分子筛催化剂的甲醇制汽油反应动力学行为。     

磷改性杂原子B - ZSM -5分子筛催化剂结构及其在液化气芳构化的应用

水热合成了杂原子硼ZSM -5分子筛,利用浸渍法制备了系列不同磷含量的HB - ZSM -5催化剂,并用于液化气的芳构化反应.考察了不同磷含量对芳构化反应性能的影响,并与吡啶吸附红外光谱(FT-IR)和固体核磁(NMR)相关联,研究了磷改性处理对催化剂表面酸性的影响.结果表明,磷改性HB - ZSM -5的芳构化活性得...     

NiAlPO_4-5分子筛的合成及加氢脱硫性能

采用水热合成法合成不同氧化镍含量的NiAlPO_4-5分子筛。红外、紫外漫反射和氢气升温还原表征结果揭示合成的NiAlPO_4-5分子筛中骨架Ni和非骨架Ni共存。金属镍对AlPO_4-5分子筛骨架的取代没有改变分子筛晶体结构。NiAlPO_4-5分子筛比表面积相比AlPO_4-5分子筛下降,晶粒增大,酸量提升。NiAlPO_4-5分子筛应用到二苯并噻吩加氢脱硫反应,其加氢脱硫活性高于AlPO_4-5和等体积浸渍法制备Ni负载的Ni/AlPO_4-5分子筛。与WO3负载氧化铝的传统加氢处理催化剂(W/A)相比,引入NiAlPO_4-5制备的催化剂W/A+NiAlPO_4-5显示出更高的二苯并噻吩加氢脱硫活性。     

新型磷酸铈铝分子筛的合成

本实验以拟薄水铝石,正磷酸,碳酸铈为原料,三乙胺为模板剂,采用水热合成法合成磷酸铈铝分子筛（CeAPO-5）。利用XRD,SEM,BET等方法对CeAPO-5分子筛进行了表征。结果表明合成的CeAPO-5分子筛具有规整的六方棱柱晶体外形,杂原子Ce的引入未引起分子筛的骨架阳离子原子Al和P的配位环境和结构类型的改变。     

ZSM-5分子筛的合成与应用

总结分析了ZSM-5分子筛合成方面的研究进展,主要包括ZSM-5分子筛的合成,ZSM-5复合分子筛以及含有杂原子的ZSM-5分子筛的合成.在介绍各具体合成方法原理的同时,还讨论了各合成方法的优势与缺陷,这为今后ZSM-5分子筛在合成方面的研究提供了一定的借鉴.其次,还介绍了ZSM-5分子筛在炼油工业、精细化工及环境保护...     

3,3’-位杂原子取代的BINOL类手性催化剂在不对称合成中的应用

从一系列3,3’-位杂原子取代的BINOL（1,1’-联二萘酚）类手性催化剂不对称催化反应类型的不同,探讨了3,3’-位杂原子取代的BINOL类手性催化剂在不对称合成中应用的研究进展,指出3,3’-位杂原子取代的BINOL类手性催化剂不对称催化底物高效的对映体选择性,并对该类手性催化剂的发展进行了展望。     

不同晶粒形貌ZSM-5分子筛的表征及催化甲苯歧化反应

制备不同晶粒形貌的ZSM-5分子筛,采用XRD、SEM和NH_3-TPD对合成的分子筛催化剂进行表征,并用于甲苯歧化反应考察其催化性能。结果表明,制备的ZSM-5分子筛具有六角板状、棒状和球状3种晶粒形貌,棒状分子筛暴露较多的(101)晶面,六角板状分子筛暴露较多的(020)晶面,棒状分子筛具有较高的强酸量。在甲苯歧化反应中,ZSM-5分子筛催化剂暴露(101)晶面越多,产物扩散可能性越大,导致甲苯转化率提高,强酸量增加使副反应发生可能性增大,降低二甲苯选择性。     

ZSM-5分子筛在甲醇转化制烯烃领域应用的研究进

综述了ZSM-5分子筛在甲醇制烯烃反应特别是在甲醇制丙烯反应中的应用。介绍在接近工业反应条件下甲醇在ZSM-5分子筛上生成烯烃的反应机理,在较高反应温度下高碳数烯烃裂解是导致轻烯烃形成的主要反应路径;分析ZSM-5分子筛酸性及粒径对产品选择性及催化剂寿命的影响,由于ZSM-5分子筛酸性较强,直接用于甲醇制烯烃反应时低碳烯烃的选择性不高,而粒径小的ZSM-5分子筛扩散性能好,因而丙烯选择性得到提高。重点介绍小晶粒ZSM-5分子筛的研究进展,指出目前ZSM-5分子筛的研究方向一是对其进行酸性改性,二是制备酸度适中、粒径合适和具有介孔的多级结构ZSM-5分子筛。     

超增溶自组装法合成纳米AlPO_4-5分子筛

采用超增溶自组装法合成纳米级AlPO4-5分子筛,考察了焙烧温度、乳化剂质量分数对分子筛粒径及其分布的影响,结果表明在超增溶纳米自组装的条件下能够合成出类球形的纳米磷铝分子筛,并且通过调节乳化剂的质量分数可以控制纳米分子筛的粒径大小,纳米磷铝分子筛直径为10~80 nm,长度为0.1~0.2μm。     

高硅ZSM-5在辛烷值助剂中的应用

研究了不同硅铝比ZSM-5分子筛的催化裂化反应性能,结果表明,高硅铝比ZSM-5分子筛能实现提高汽油辛烷值的同时控制液化气产率增幅较小。考察不同硅铝比的高硅ZSM-5分子筛的反应性能,高硅ZSM-5助剂在ACE装置上的评价结果表明,助剂能使液化气和汽油辛烷值小幅增加,同时也能增加汽油中的芳烃含量。随着ZSM-5分子筛硅铝比的增加,助剂控制液化气的性能逐渐增强,但同时提高汽油辛烷值的性能逐渐减弱。在实际应用中,适宜的ZSM-5分子筛硅铝比应根据目标用户的实际情况和要求灵活选择。     

小晶粒ZSM-5分子筛的合成

采用水热合成法,选择合理的原料和配料比合成ZSM-5分子筛,对影响分子筛合成的主要因素如n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)、n(H_2O)∶n(SiO_2)、晶化时间和晶化温度进行考察优化。XRD和SEM表征结果表明,合成的分子筛为典型的ZSM-5结构分子筛,晶粒均匀且呈单分散。通过不同因素的调控,可以合成一系列粒度(350~650)nm的ZSM-5分子筛。     

纳米ZSM-5分子筛的合成及其催化转化甲醇性能

通过在常规的分子筛合成水热体系中加入适量NaCl,合成了纳米ZSM-5分子筛,采用XRD、SEM、N₂吸附和NH₃-TPD等方法对其结构进行表征,并评价在甲醇制丙烯反应中的催化性能。结果表明,合成的ZSM-5分子筛分散性良好,粒度分布均一,晶粒大小约为100 nm,与微米级ZSM-5分子筛相比,纳米ZSM-5分子筛催化剂具有更大的比表面积（402.0 m²·g^-1）和孔容（0.41 cm³·g^-1）,在甲醇制丙烯催化反应中表现出更好的催化性能,丙烯选择性远高于微米级ZSM-5分子筛,且表现出很高的活性和稳定性,运行140 h,甲醇转化率仍大于90%。     

SELECTIVE OXIDATION OF ALCOHOLS BY REDOX MOLECULAR SIEVES

High-throughput synthesis and screening of libraries consisting of redox zeolites and molecular sieves have been developed for the selective oxidation of 2-butyl-5-hydroxymethyl-imidazole to the corresponding aldehyde in the liquid phase. Libraries consisting of 96 catalysts were prepared and screened for catalytic activity using high-throughput software, robotics, reactor, and screening technologies. The integrated synthesis and screening workflow allowed ∼5000 samples to be screened in less than one month. Promising hits identified in the high-throughput primary screens were successfully scaled up and optimized in conventional laboratory test units. Best results have been obtained with doubly or triply doped mesoporous sieves containing both an impregnated and framework-substituted metal. PtBi-doped framework-substituted V-MCM-41 redox mesoporous sieves were found to be efficient catalysts for aerobic oxidation under relatively mild reaction conditions (100-150°C, 15-400 psi air, 4-10 h reaction time). MIBK/H₂O/t-BuOH mixtures were identified as efficient solvent systems for this reaction. Isolated yields confirm high selectivities of more than 90% with quantitative conversions. Spent catalysts were shown to be fully regenerable by high temperature calcination in air.     

改性分子筛处理废水中铬离子

采用微波辅助合成方法制备超微4A分子筛,将制备的超微4A分子筛用于吸附废水中的铬离子,并对可能影响其吸附效率的因素如pH和吸附温度进行探讨.结果表明,微波法合成了性能优异的超微4A分子筛.吸附溶液中铬离子试验研究表明,在溶液中含铬离子浓度400 mg·L-1、pH =4、常温和吸附时间10 min条件下,分子筛对铬离子...     

H2O2处理对HZSM-5分子筛结构及催化环己烯水合性能的影响

利用H2O2对HZSM-5分子筛进行处理,并采用X射线衍射、N2低温吸附、扫描电子显微镜、NH3-TPD和吡啶吸附-脱附红外光谱等方法进行表征.考察H2O2处理对HZSM -5结构以及催化环己烯水合反应活性的影响.结果表明,处理后分子筛的颗粒变小,颗粒尺寸(0.5～0.7) μm,酸量下降,L酸中心数减少,B酸增强.H...