CuO/HZSM-5催化溴甲烷芳构化制备芳烃

采用等体积浸渍法制备了不同负载量(1%~7%)的CuO/HZSM-5催化剂,在固定床反应器中研究了不同反应温度、溴甲烷流量以及CuO负载量对溴甲烷芳构化催化性能的影响。采用SEM、XRD、N_2吸附脱附、TEM、XPS、TG、DSC、NH_3-TPD等技术对反应前后的催化剂进行表征。XRD结果显示活性组分CuO在HZSM-5上具有很好的分散性,并且反应后Cu晶型不变。NH_3-TPD结果显示3%的CuO负载后,催化剂强酸量增加。在CuO负载量为3%,温度为360℃,反应空速为240 ml·g~(-1)·h~(-1)条件下得到最高的芳烃收率(22.3%)。XPS结果显示反应后在催化剂上主要的积炭为石墨碳。催化剂稳定性测试结果表明反应40 h内催化活性没有明显下降。     

Zn/HZSM-5分子筛催化棕榈油多产芳烃的研究

HZSM-5分子筛可用于脂肪酸酯催化转化生产芳烃、低碳烯烃等过程。未经过处理的HZSM-5分子筛芳烃产率较低,使用过渡金属改性后的HZSM-5分子筛酸性质发生了改变,能够提高芳烃的收率。以等体积浸渍法对HZSM-5分子筛进行改性,制备了不同锌含量的 Zn/HZSM-5分子筛,并进行了 XRD、XRF、XPS、NH₃-TPD、SEM、TEM、Py-IR、N₂物理吸附-脱附等多种表征,结果表明锌的引入没有改变 HZSM-5的晶体结构,锌物种能均匀分布在 HZSM-5分子筛表面及孔道。棕榈油催化转化实验结果显示Zn含量（质量分数）为3% 的 Zn/HZSM-5有最好的催化效果,芳烃在液相烃类所占比例（质量分数）为87.92%,芳烃收率（质量分数）为59.44%。     

金属改性多级孔HZSM-5分子筛催化甲醇制芳烃反应研究

采用双模板剂水热合成的HZSM-5分子筛为纳米多级孔分子筛,用超声的方法将金属M1和M2负载在分子筛上,负载后的催化剂催化甲醇制芳烃MTA反应,并对合成的HZSM-5分子筛和金属负载后的HZSM-5进行了XRD、TEN、BET、NH_3-TPD表征分析。研究表明:采用上述方法合成的催化剂催化MTA反应,在反应温度400℃,反应压力0.5 MPa,反应空速1.0h~(-1),产物中芳烃的选择性提高了16.8%。催化剂表征分析表明:采用双金属同时负载ZSM-5分子筛催化剂,金属粒子均匀分散在HZSM-5分子筛表面,分子筛双金属同时负载时,部分弱酸以及强酸性位都会向中强酸性位转变,催化剂的稳定性大大地提高了。     

多级孔HZSM-5分子筛催化快速热解生物质制芳烃

采用酸和/或碱处理法制备了一系列多级孔HZSM-5分子筛,采用XRD、N2吸附、XRF、TEM、27Al MAS NMR和NH3-TPD等表征手段对其孔道结构和酸性进行表征。表征结果表明,采用碱处理方法,可获得孔径集中于3～6 nm的介孔结构,通过改变酸、碱处理次序,可调变酸中心数量和强酸/总酸中心比例。在Py-GC/MS装置上,以纤维素和水稻秸秆为原料,研究多级孔分子筛结构对催化快速热解(CFP)制芳烃反应的影响。反应评价结果表明,同商品级HZSM-5相比,采用先碱后酸处理获得的多级孔HZSM-5分子筛(HZ-OH/H),可将纤维素CFP芳烃碳产率由32.3%提高至43.6%,可将水稻秸秆CFP芳烃碳产率由23.0%提高至30.8%。多级孔HZ-OH/H分子筛的孔道结构和酸中心分布特征,对开发应用于生物质制芳烃的高效工业催化剂具有借鉴意义。     

丙烷芳构化催化剂Zn/HZSM-5的研究进展

本文归纳概述了影响Zn/HZSM-5丙烷芳构化性能的关键因素的研究现状,主要从Zn改性方法、Zn的负载量、催化剂的预处理(氢热处理、水热处理、惰性其他处理、微波辐射处理)、第二/第三金属组分、分子筛再生等方面的研究进展进行阐述。对丙烷芳构化反应在HZSM-5和Zn/HZSM-5上的反应过程机理进行阐述与对比,并对Zn/HZSM-5催化剂失活原因进行分析。     

C8芳烃中乙苯在纳米HZSM-5沸石上选择性催化裂解

本文采用自装的小型固定床常压反应器为反应器,以纳米HZSM-5沸石为催化剂,对混合C8芳烃中的乙苯选择性催化裂解脱烷基反应进行了研究。结果表明,反应温度对于各种碳八芳烃的异构体互相转化有重要影响。通过实验可知乙苯催化裂解后脱烷基反应的最小温度应是450-480℃左右。高的反应温度有利于提高乙苯转化率,但反应温度过高会导致乙苯侧链裂解,并产生二甲苯脱烷基等副反应。根据钠离子改性和NH3-TPD谱图、吡啶红外光谱表征发现,乙苯分子催化裂解脱烷基反应需要强酸中心。但过强的酸中心可能会加重乙苯侧链裂解反应和二甲苯脱甲基、氢转移等副反应。     

Mo/HZSM-5上甲烷无氧芳构化催化剂制备因素的考察

采用Mo/HZSM-5作为甲烷无氧芳构化催化剂,考察了催化剂制备部分影响因素.结果表明,采用较低的nSi:nAl时(25)载体制备的催化剂活性和稳定性较好;浸渍法优于固相反应法;Mo担载的质量分数为4%时,催化剂表现出最高活性;分子筛预先经碱处理,能够明显改善催化剂稳定性.     

Co掺杂对Mo/HZSM-5催化甲烷芳构化性能的影响

采用共浸渍法制备了不同Co含量的Mo-Co/HZSM-5系列双金属分子筛催化剂,利用N_2吸附脱附和NH3-TPD对其进行了表征,考察了其在甲烷无氧芳构化反应中的催化活性,并探讨了Co添加对催化活性的影响。结果表明,Co添加使得Mo与Co形成协同作用,提高了Mo物种的分散性和B酸位的酸强度,从而大大提高了催化剂的催化活性和苯的选择性。其中,Mo6%-Co0. 8%/HZSM-5催化剂的甲烷转化率和苯选择性为最佳。     

Ni-P/HZSM-5催化木质素降解制备酚类化学品

采用Ni-P复合改性HZSM-5催化剂催化木质素降解制备高附加值的单酚类化学品,探讨了催化剂种类、金属负载量、反应温度、反应时间以及溶剂种类对木质素催化降解制备酚类化合物的影响。同时采用X射线衍射仪（XRD）、比表面积和孔径分析仪（BET）、化学吸附仪（NH₃-TPD）、热重分析仪（TG）以及气相色谱质谱联用仪（GC/MS）对催化剂以及液相产物进行分析表征,同时探讨其催化失活以及再生机制。结果表明：Ni、P高度分散在HZSM-5催化剂的表面,Ni的添加有效地弱化了C－C键,致使β-O-4和α-O-4发生断裂,有效地提高了木质素加氢解聚的活性,减少了焦炭的生成,但催化剂的再生水热稳定性较差,重复使用性较低。当采用甲醇为供氢试剂,在反应温度为220℃,氢气压力为2MPa,反应时间为8h,催化剂负载量为10%,NaOH为共催化剂时,其木质素的转化率为98.6%,酚类化合物的含量达到74.97%。产物以苯酚、愈创木酚和紫丁香酚为主,低温促进了紫丁香酚的产生。     

HZSM-5/MCM-41对小球藻催化热解的影响

以HZSM-5/MCM-41为催化剂,在管式炉内对小球藻进行了催化热解研究。考察了HZSM-5/MCM-41复合催化剂中MCM-41的添加比例对小球藻热解产物影响,并采用GC-MS和元素分析对所制取生物油进行了表征。结果表明:与HZSM-5催化剂相比,90%HZSM-5与10%MCM-41混合后生物油中3,7,11,15-四甲基-2-十六烯的选择性最好。羧酸类和含氮物质分别降低12.85%、43.97%,脂肪烃和芳烃的质量分数之和达到50.34%,且不存在硬脂酰胺和油酸腈等物质。根据元素分析可知,10%的MCM-41的引入使生物油含氧量降低23.52%,O/C原子比明显降低,H/C原子比得到提高,热值达到32.995 MJ·k-1,且油品组成与生物柴油接近。热重实验表明,分子筛催化剂失活主要是由于积炭的产生,HZSM-5/MCM-41具有良好的稳定性。随着催化剂用量的增加,生物油热值增加,同时含水量也增多,HZSM-5/MCM-41与小球藻质量比例为1:5时,生物油产率最高。     

W03/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备了一系列WO3负载量不同的改性HZSM-5分子筛催化剂,考察了ω(WO3)和工艺条件对乙醇脱水反应的影响,并用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等技术对催化剂进行了表征。结果表明：少量WO3的引入不破坏HZSM-5分子筛的骨架结构,但对表面酸量产生了一定的影响;弱酸量...     

La_(1-x)Cu_x MnO_3/HZSM-5催化乙醇制正丁醛

采用改进的柠檬酸络合法制备La_(1-x)Cu_xMnO_3系列复合氧化物,研磨法制备La_(0.8)Cu_(0.2)MnO_3/HZSM-5催化剂,用X射线粉末衍射进行物相分析,考察无氧条件下对乙醇制正丁醛的催化活性。结果表明,在反应温度500℃和空速3 184 h~(-1)的条件下,La_(1-x)Cu_xMnO_3系列复合氧化物中La_(0.8)Cu_(0.2)MnO_3催化活性较高,乙醇转化率为47.53%,正丁醛选择性为37.72%;对于La_(0.8)Cu_(0.2)MnO_3/HZSM-5催化剂,当HZSM-5的质量分数为14%时,催化效果最好,乙醇转化率为60.42%,正丁醛选择性为46.81%。     

Mo/HZSM-5分子筛催化合成乳酸酯的研究

利用Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５分子筛催化剂,合成了六种乳酸酯,考察了催化剂用量、酸醇比、带水剂用量及反应时间等因素对反应的影响。结果表明,在适宜的反应条件下,乳酸酯的产率在８５％以上,且高碳醇的酯产率高于低碳醇的酯产率,正碳醇的酯产率高于仲碳醇的酯产率     

Microwave discharge-assisted NO reduction by CH4 over Co/HZSM-5 and Ni/HZSM-5 under O2 excess

Microwave discharge-assisted reduction of NO by CH₄ in the presence of excess O₂ over Co/HZSM-5 and Ni/HZSM-5 catalysts was studied. By comparing the activities of the catalysts in the microwave discharge mode with that in the conventional reaction mode, it is demonstrated that microwave discharge enhanced greatly the conversion of NO to N₂, and expanded the reaction temperature range of the catalysts. For the Co/HZSM-5 catalyst, the conversion of NO to N₂ increased by 30%, and the optimum temperature decreased by 200°C. With the Ni/HZSM-5 catalyst, the highest activity was close to 100%, and the optimum temperature decreased by 325°C. The conversion of CH₄ also increased in the microwave discharge mode over both of the catalysts.     

Dual-template synthesis of HZSM-5 zeolites with tailored activity in toluene methylation with CH_3Br

Shape-selective zeolites(UZ-x/y) were synthesized by a one-pot method using TPAOH(y) and/or MeEt_3 N+I~-(x) as templates.The use of MeEt_3 N~+I~-affects the crystal growth and the distribution of acid sites on the external surface of the zeolites.The catalysts show excellent catalytic activity towards toluene alkylation with CH_3 Br.With toluene conversion of 36.3% and p-xylene selectivity of 66.2%,HZ-40/0 is the most effective among the prepared catalysts,showing a p-xylene yield of 21.2%.The improved para-selectivity is mainly due to the decrease of acid sites on the external surface of the catalysts.     

Fe_2O_3/HZSM-5催化转化乙醇制备低碳烯烃

采用浸渍法制备了Fe2O3/HZSM-5分子筛催化剂,并用于乙醇脱水与低聚制备丙烯为主的低碳烯烃反应体系.在400～500℃范围内考察了HZSM-5的硅/铝比、氧化铁负载量、反应温度、催化剂氢气还原预处理对产物中烯烃收率的影响.结果表明,HZSM-5硅/铝比为140时,丙烯、丁烯收率最高;氧化铁负载能有效提高烯烃收率,当负载量为2.9%时丙烯收率最高,接近25%;反应初期升高温度可促进丙烯生成,但催化剂寿命缩短;氢气还原预处理能进一步促进乙烯、丙烯生成.     

二氧化碳加氢合成二甲醚CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5型催化剂的研究

以乙醇为溶剂，草酸作沉淀剂，采用共沉淀浸渍法制备了性能优良的二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂(CuO-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5)，在245℃、2.0MPa、2400h-1、H₂/CO₂=2.79的条件下，CO2转化率达22.61%，二甲醚选择性为45.90%，甲醇选择性为14.81%，含氧化合物收率为13.73%。对CuO-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5催化剂进行了反应条件及活性稳定性的初步考察。     

HZSM-5对生物质合成气一步法合成LPG的影响

研究了MeLi与HZSM-5型分子筛不同质量配比混合制备的合成液化石油气(LPG)催化剂的性能,评价了不同硅铝比(硅铝摩尔比为25、38、50)HZSM-5型分子筛酸性对LPG合成的影响,结果表明,MeLi与HTZSM-5型分子筛质量比在2∶1时对合成LPG最佳,随着分子筛硅铝摩尔比的降低,分子筛的酸性增强,CO单程转化率提高.HZSM-5型分子筛在合成LPG过程中,硅铝比为38时最佳,空速在1 500 h->时,CO转化率为84.87%,碳氢化合物产物中C3 C4所占比例(摩尔分数)最高,达到58.21%.通过计算,每吨干基生物质气化得到合成气,经合成单程转化可得到0.0786 t LPG,联产电力607 kWh.     

n(硅)∶n(铝)对HZSM-5分子筛膜催化裂解性能的影响

采用二次生长法在不锈钢管内壁上制备了不同n(硅)∶n(铝)的HZSM-5分子筛膜.采用XRD、SEM和原位吡啶吸附红外光谱对样品的结构和酸性质进行了表征,以超临界正十二烷的催化裂解为模型反应对样品的催化性能进行了评价.随着n(硅)∶n(铝)的增加,HZSM-5交织生长程度变大并且Brφnsted酸量逐渐减少.低n(硅)∶n(铝)的分子筛膜表面具有较高的Brφnsted酸量,在反应的初始阶段存在活性的快速下降行为.适当增加分子筛膜的n(硅)∶n(铝),可以减缓反应初始阶段的活性下降速度,从而明显提高HZSM-5分子筛膜的催化活性.但过高的n(硅)∶n(铝)使分子筛膜表面的酸量大幅减少、致密性增加,不利于裂解反应.n(硅)/n(铝)为125的HZSM-5分子筛膜具有最高的反应活性和初始活性稳定性.