适宜较大分子催化反应的纳米MCM-49和纳米MCM-22分子筛

采用水热方法动态合成了纳米MCM-49及纳米MCM-22分子筛,并用XRD和TEM手段对其物性进行了表征.考察了纳米MCM-49及纳米MCM-22分子筛苯与十二碳烯的催化性能.具有大的外表面的纳米MCM-49及纳米MCM-22在反应中表现出高的催化活性及选择性.     

硅源对MCM-22分子筛合成及甲苯歧化催化性能的影响

以六亚甲基亚胺(HMI)为模板剂,考察了硅源(硅溶胶和硅酸钠)对静态水热合成MCM-22分子筛合成的影响,采用XRD、SEM、NH3-TPD和FT-IR等手段对所合成的MCM-22分子筛进行了表征.结果表明,不加晶种时,两种硅源均能合成高结晶度的纯MCM-22分子筛.用硅溶胶作硅源时,氢型MCM-22的强酸量略大,且所需的晶化时间短,形貌为球形;采用硅酸钠为硅源时,MCM-22呈现牡丹花状.晶种的加入可缩短晶化时间,所得样品形貌均为牡丹花状.甲苯择形歧化催化性能研究表明,采用硅溶胶为硅源时H-MCM-22具有更高的初活性与对位选择性.     

MCM-22分子筛的高效合成与表征

<正>MCM-22分子筛是Mobil公司开发的与以往的分子筛材料结构特征不同的新型高硅沸石。MCM-22分子筛的孔径小于2 nm,具有独立的十元环和十二元环孔道体系和良好的热及水热稳定性。目前MCM-22分子筛已在苯与丙烯烷基化制异丙苯反应中实现了工业化应用,同时还在催化裂化、芳构化、醚化、重质芳烃轻质化及甲苯     

具有MWW结构的MCM-22沸石的合成研究

研究了合成条件对MCM-22沸石结构的影响.实验结果表明,提高碱含量和降低硅铝比会使层间缩合,倾向于形成结构紧密规整的MCM-49沸石;而缩短晶化时间则倾向于形成层间结构更加无序的MCM-56沸石;提高硅铝比和延长晶化时间会使合成的MCM-22沸石的层间结构更加规整有序.催化性能研究结果表明,在优化条件下合成的MCM-22沸石催化剂,对苯和乙烯的液相烷基化反应具有良好的催化性能.     

MCM-22分子筛催化剂催化液化气中丁烯的芳构化

在连续流动的固定床反应装置上,研究了不同硅铝比的MCM-22分子筛催化剂用于液化气中丁烯芳构化反应的催化性能。采用X射线衍射、X射线荧光光谱、低温N_2吸附-脱附及氨程序升温脱附等方法研究了MCM-22分子筛的结构及MCM-22分子筛催化剂的孔结构性质和酸性。实验结果表明,配料硅铝比(n(SiO_2):n(Al_2O_3))为30～600的MCM-22分子筛的晶化度均较高,由其制备的催化剂初始丁烯转化率均达97%以上,但催化剂的芳构化活性随反应时间的延长而降低;配料硅铝比为50～200的MCM-22分子筛催化剂表现出较高的反应稳定性;MCM-22分子筛催化剂的失活主要源于酸中心数量的减少和微孔孔道堵塞,并且两者的影响程度与MCM-22分子筛的硅铝比相关。     

高硅/铝比MCM-22分子筛的合成

研究了高硅/铝比MCM-22分子筛的合成条件.结果表明,以工业柱层硅胶为硅源合成高硅/铝比MCM-22分子筛中的主要杂晶是Kenyaite和ZSM-12;不含杂晶的高硅/铝比MCM-22分子筛只能在低温、高模/硅比、高水/硅比、动态条件下合成.超声老化显著缩短了晶化时间,对结晶度和杂晶形成的规律没有影响.超声老化不影响MCM-22分子筛的晶化机理.     

MCM-49分子筛的静态合成与条件优化

为满足实验室分子筛材料的研究需要,对MCM-49分子筛的静态合成条件进行了研究和讨论.研究内容包括硅铝比、模板剂、NaCl添加等因素对合成过程的影响.XRD结果表明,合成的试样为高纯度和高结晶度的MCM-49分子筛,SEM照片显示试样为圆片状多层晶体.     

Ru/MCM-41催化剂上苯的液相加氢反应

 以Si-MCM-41、Al-MCM-41(1) (n(Si)/n(Al)=15)、Al-MCM-41(2) (n(Si)/n(Al)=10)以及用NH4NO3或HAc的醇溶液分别与Si-MCM-41离子交换所得的H-MCM-41(N)和H-MCM-41(H)为载体制备了系列Ru/MCM-41催化剂。采用N2吸附、XRD和H2-TPR表征了负载Ru前后催化剂的结构及Ru在各种载体表面上的分散状态。以0.5%（质量分数）苯的环己烷溶液为模型化合物，在298K、3.0MPa反应条件下，考察了上述催化剂的苯液相加氢反应性能，并与Ru/HY、Ru/H&#61538;和Pt/MCM-41催化剂进行了比较。结果表明，载体MCM-41的n(Si)/n(Al)和表面化学组成等性质对Ru在其表面上的分散状态、还原性及催化性能均有影响。对苯的转化率与反应时间的关系曲线进行拟合，发现其遵循一级动力学方程，加氢反应速率常数按照Ru/Al-MCM-41(2)相似文献   

氧化物改性MCM-22上甲苯与甲醇的烷基化性能研究

 用动态水热法合成了MCM-22分子筛，以混合稀土、乙酸镁、硅酯等为改性剂，采用浸渍法对其进行了改性。采用NH3-TPD、IR等表征了改性前后催化剂的酸性，考察了改性MCM-22分子筛上甲苯与甲醇烷基化合成对二甲苯的反应性能。结果表明，H型MCM-22分子筛在该反应中具有很高的催化活性，但是对二甲苯和二甲苯的选择性都比较低。经过混合稀土、醋酸镁改性之后，对二甲苯的选择性达到62.61%，催化剂综合性能明显提高。     

MgO改性MCM-22分子筛催化苯与碳酸二乙酯的烷基化反应

以Mg(NO3)2为前体,在MCM-22分子筛上负载不同量的MgO,制备了MgO改性的MCM-22分子筛(MgO/MCM-22)催化剂;在固定床连续微反装置上,考察了MCM-22分子筛原粉和MgO/MCM-22催化剂对苯与碳酸二乙酯进行烷基化反应合成乙苯的催化性能;采用XRD、BET、NH3-TPD和吡啶吸附红外光谱等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,随MgO负载量的增加,苯的转化率逐渐降低,而乙苯的选择性逐渐升高。表征结果显示,随MgO负载量的增加,催化剂的酸强度减弱,酸量减少;催化剂的比表面积和孔体积也随MgO负载量的增加而减小,从而导致苯的转化率随MgO负载量的增加而逐渐降低;而减少的酸中心抑制了副反应的发生,因此乙苯的选择性随MgO负载量的增加而增大。适宜的MgO负载量(质量分数)为3%。     

小粒度MCM-22分子筛的合成及烷基化反应

在低碱度条件下合成出小粒度MCM-22分子筛,用XRD、TEM、NH3-TPD、吡啶吸附红外光谱等方法对试样进行了表征.催化反应研究表明小粒度MCM-22分子筛在120～150℃的条件下对苯与1-十二烯烷基化反应具有较高的催化活性和选择性,烯烃的转化率大于99.2%,直链烷基苯的选择性大于99.6%,常规粒度的MCM-22在同样条件下其催化活性比小粒度MCM-22的低.MCM-22晶体外表面上大量的12员环的孔穴对苯与1-十二烯烷基化的催化活性具有重要的作用.     

四丙基氢氧化铵处理时间对MCM-22分子筛及脱烯烃催化剂性能的影响

采用四丙基氢氧化铵（TPAOH）对工业HMCM-22分子筛进行处理，以处理后的分子筛为主要原料制备了MCM-22分子筛脱烯烃催化剂，优化了TPAOH的处理时间。使用XRD、N2吸附-脱附、SEM、Py-FTIR、NH3-TPD等方法对TPAOH处理后的MCM-22分子筛进行了表征，评价了催化剂对催化重整工序所得C8+芳烃中微量烯烃的脱除性能。表征结果显示，TPAOH处理后MCM-22分子筛相对结晶度增加，硅铝比降低，总比表面积和介孔比表面积增大，弱酸量与B、L酸量增多。实验结果表明，TPAOH处理后MCM-22分子筛制备的催化剂脱烯烃率提高，且无甲苯、苯生成，无芳烃损失；其中TPAOH处理时间为24 h的催化剂烯烃脱除率最高，为90.39%。     

Mo/纳米MCM-49上甲烷无氧芳构化研究

本文研究了Mo/纳米MCM-49催化剂上甲烷无氧芳构化反应.考察了反应温度对甲烷转化率及苯的收率的影响.反应温度在973 K,催化剂取得良好催化活性,甲烷转化率为11～12%,生成苯的选择性为80%～90%.本文还对催化剂稳定性、积碳行为以及再生条件进行了考察.研究表明Mo/纳米MCM-49催化剂稳定性远远超过Mo/ZSM-5催化剂稳定性.通过直接焙烧和添加定量的MoO3活性组分的方法可大幅度延长催化剂的寿命.     

MCM-22分子筛的稳定性研究

采用三段晶化法合成了MCM-22分子筛,研究了MCM-22分子筛的热稳定性,分别用盐酸、NaOH和铵盐溶液在沸腾条件下处理MCM-22分子筛6h,考察MCM-22分子筛对酸、碱、铵盐的稳定性。实验结果表明,MCM-22分子筛的热稳定性较好,当焙烧温度达950℃时,MCM-22分子筛的相对结晶度下降30%,骨架结构基本保持不变;MCM-22分子筛的相对结晶度随盐酸浓度的增加而略有下降,但骨架结构保持不变,MCM-22分子筛具有良好的耐酸性;当c(NaOH)≤2mol/L时,MCM-22分子筛结构完全被破坏,成为无定形物,当c(NaOH)>3mol/L时,不仅原分子筛结构全部破坏,且形成了新的化合物,MCM-22分子筛的耐强碱性较差;MCM-22分子筛经1.5mol/L的NH4F溶液处理后,骨架结构完全被破坏,但对其他铵盐表现出较好的稳定性。     

BETA和MCM-22沸石在丙烯与苯烷基化反应中的催化性能

以六亚甲基亚胺为模板剂，采用动态晶化水热法合成了：MCM-22沸石，并对其进行了物相表征。采用XRD、TG、FT-IR等手段测定了BETA及：MCM-22沸石的孔结构和酸性质，还考察了它们的活性、稳定性以及对产物的选择性。结果表明，催化剂的活性和稳定性与催化剂的酸性和孔结构有密切关系。BETA沸石比MCM-22沸石的初始活性高、稳定性低。在相同的反应条件下，就催化反应的产物中目的产物异丙苯(以丙烯为基准计)的选择性而言，MCM-22沸石比BETA沸石低1％～2％；就正丙苯的含量而言，MCM-22沸石比BETA沸石低3～4倍。     

液化气在MCM-22与ZSM-23分子筛上低温芳构化性能的研究

在反应温度为350℃和400℃、反应压力为0.5MPa和液体空速为2 h-1的条件下,分别考察了液化气在MCM-22与ZSM-23分子筛上的芳构化反应性能.结果表明,ZSM-23分子筛较MCM-22分子筛具有更高的初始芳构化活性,且二者的芳构化活性均随反应时间的延长明显下降;ZSM-23在高温下具有较好的芳构化性能,而在MCM-22具有更好的低温芳构化性能.在相同的反应条件下,两种分子筛上生成芳烃的分布有着明显的不同.水热处理降低了ZSM-23的芳构化活性,反应稳定性并没有得到改善.     

含MCM-22分子筛催化剂的裂化反应性能研究

研究了ZSM-5，Beta，MCM-22分子筛分别作为FCC催化剂添加组分的性能。结果表明，催化剂中含MCM-22的汽油和柴油产率高于含ZSM-5，与含Beta相当；气体产物的产率低于ZSM-5，高于Beta而焦炭产率比二者都高。并且发现，含MCM-22的氢转移活性比含ZSM一5和含Beta高；裂化机理比率（CMR）低于ZSM-5．与Beta相当，说明在催化裂化反应中MCM-22晶体表面的12MR孔穴起重要作用。MCM-22的催化裂化反应性能介于ZSM-5和Beta之间，更接近于Beta．     

小晶粒MCM-22分子筛的合成

考察不同添加剂和不同硅源对MCM-22晶粒大小的影响,并研究了热处理对分子筛粒度的影响.结果表明,硅溶胶合成的MCM-22分子筛的粒度较小;在所考察的添加剂中,加入适量的十二烷基苯磺酸钠和聚乙二醇1000,可使MCM-22分子筛的粒度有所减小,而聚乙二醇400的加入,则使MCM-22分子筛的粒度略有增大,并且加入适量上述添加剂可以提高MCM-22分子筛产物的相对结晶度无论是小粒度还是中等粒度的MCM-22,经过干燥或焙烧后,粒度均有不同程度的增加,前者增加趋势尤为显著.     

MCM-22分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化反应的研究

研究了MCM-22分子筛催化剂催化1-己烯异构化的反应性能。在n(H2)/n(1-hexene)=8的条件下考查了水处理温度、反应温度、反应压力对MCM-22分子筛催化剂上1-己烯骨架异构化产物的影响。研究表明：在水处理温度为500℃,反应温度270℃,1-己烯的质量空速1.0h-1,反应压力0.2MPa的条件下,MCM-22分子筛催化剂具有较高的1-己烯骨架异构化性能,骨架异构化产物(i-hexene)达到66.15%。与几种常用的分子筛催化剂相比,MCM-22分子筛催化剂具有更高的催化1-己烯异构化反应的性能。     

不同形貌MCM-22分子筛的合成及其催化性能

在MCM-22分子筛的合成中,通过调节水热晶化参数、改变硅源及搅拌条件,得到了具有片状、饼状、球形且晶粒尺寸不同的MCM-22分子筛,采用XRD、SEM和氮气物理吸附对样品进行表征,并考察了其在连续固定床苯与乙烯液相烷基化反应及在1,3,5-三异丙苯裂解反应中的催化性能。结果表明,MCM-22分子筛的形貌对其催化性能影响显著,晶粒尺寸越大、聚集程度越高,其在苯烷基化反应和1,3,5-三异丙苯裂解反应中的催化性能越差。