聚二甲基二烯丙基氯化铵的控制聚合方法

对控制聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)特性黏数的聚合工艺方法进行了研究。以过硫酸铵(APS)为引发剂,以已知杂质含量的工业一步法合成的二甲基二烯丙基氯化铵单体溶液为原料,采用水溶液聚合法,无需使用链转移剂和链终止剂,通过控制单体的起始含量(w(DMDAAC)=35.0%～65.0%)和引发剂APS的用量(m(APS):m(DMDAAC)=(0.25～10.00):100)制备出单体转化率大于98.00%、特性黏数为0.10～3.00 dL/g的7种PDMDAAC。讨论了目标产物制备条件的多样性、影响目标产物特性黏数及转化率的因素,并与文献方法进行了比较。该PDMDAAC产物控制聚合方法简洁、稳定、重复性好且已工业化应用。采用傅里叶变换红外光谱和核磁共振技术对PDMDAAC进行了表征。     

二甲基二烯丙基氯化铵的合成及分析

介绍了二甲基二烯丙基氯化铵（ＤＭＤＡＡＣ）的合成方法通过该方法可提高产率,避免原料浪费,最高产率达９６．１％,采用溴化法测定ＤＭＤＡＡＣ含量,并与重量法作了比较;对ＤＭＤＡＡＣ溶液中ＮａＣｌ含量的测定也作了探讨;用核磁共振谱图和红外谱图对所合成的ＤＭＤＡＡＣ作了结构表征。     

硅烷偶联剂与介孔模板剂作用下合成多级孔结构ZSM-5分子筛

在传统ZSM 5分子筛合成体系中,添加硅烷偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和介孔模板剂聚丙烯酸 十六烷基三甲基溴化铵(PAA CTAB),得到多级孔结构ZSM 5分子筛。采用XRD、SEM、TEM和N2吸附 脱附等分析手段,考察了合成的ZSM 5分子筛的结构、形貌和孔结构性质。结果表明,添加APTES硅烷偶联剂可以得到具有球形形貌的多级孔结构的ZSM 5分子筛,而添加介孔模板(PAA CTAB)可以进一步提高多级孔结构ZSM 5的介孔含量。合成的多级孔结构ZSM 5分子筛在催化苯与苯甲醇的烷基化反应中展现了较高的催化活性。     

二甲基二烯丙基氯化铵的聚合与交联

本文报导了线型和交联聚二甲基二烯丙基氯化铵的制备和红外、核磁共振、热重分析结果。     

二甲基二烯丙基氯化铵聚合物研究新进展

综述了近年来二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的制备方法,分析讨论了水溶液聚合、反相乳液聚合、反相悬浮聚合以及分散聚合制备DMDAAC聚合物的研究实例.通过与其他单体的共聚、接枝共聚、层层自组装等措施提高DMDAAC聚合物的性能,阐述了DMDAAC聚合物在油田开采、污水处理、造纸等领域的应用.对DMDAAC聚合物的应用开发前景作了展望.     

晶种法快速合成多级孔ZSM-5分子筛

在极浓体系下加入纳米级silicalite-1晶种,通过调节NaOH摩尔分数快速合成多级孔ZSM-5分子筛。通过扫描电子显微镜(SEM)、低温氮气吸脱附仪、X射线衍射仪表征分子筛样品。结果表明:纳米级silicalite-1晶种能在1.25 h内诱导合成高结晶度的ZSM-5分子筛;当n(NaOH)为0.05时,分子筛表观形貌呈鳄鱼皮形,比表面积最大为472.5 m2/g,孔体积最高可达0.28 cm3/g。     

多级孔ZSM-5分子筛形貌及结构调控

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)和正硅酸乙酯(TEOS)为混合硅源,在不同的合成条件下,合成得到不同形貌和尺寸的ZSM-5分子筛。采用XRD、SEM、TEM、N_2吸附-脱附等手段对分子筛进行表征,探究了水热条件对分子筛形貌、尺寸、孔结构以及晶体结构等物化性质的影响。结果表明,在甲基三乙氧基硅烷添加量为1 mL、乙醇添加量为9.9 mL、180℃晶化时间4 d的水热条件下,合成的分子筛尺寸均一、结晶度较好,具有丰富的介孔结构,介孔尺寸在2～5 nm。     

高纯度二甲基二烯丙基氯化铵单体的合成

用氯丙烯与二甲胺为原料采用两步法合成得到了高纯度的二甲基二烯丙基氯化铵固体产品,研究了反应体系pH、反应温度对叔胺化反应的影响,以及季铵化温度和季铵化时间对季铵化反应的影响.结果表明,以丙酮为溶剂的两步法可以得到白色晶体状的二甲基二烯丙基氯化铵单体,产品的单程收率可达到70%以上,产品纯度为97%左右,钠离子含量小于2.0×10-5.     

多级孔ZSM-5分子筛的一步合成及反应性能

采用水热晶化法,通过改变水量来调节初始凝胶浓度,在Na2O∶H2O∶四丙基溴化铵∶Si O2摩尔比为0.07∶x∶0.05∶1.00(x分别为5.00,15.00,25.00,35.00,对应的试样依次命名为试样1~试样4)下,合成了一系列多级孔ZSM-5分子筛。以此为基质,制备了用于甲醇转化制丙烯(MTP)反应的HZSM-5分子筛催化剂,并在连续流动固定床微反装置上,于甲醇空速为9.78 h-1,反应温度为450℃,反应时间为120 min及常压条件下,考察了分子筛催化剂的活性。结果表明:体系水量的改变对ZSM-5分子筛的骨架结构无明显影响;与传统微孔ZSM-5分子筛催化剂(试样4)相比,多级孔分子筛催化剂(试样1~试样3)因具有较好的传质特性和较大的比表面积,提高了催化剂活性、稳定性及丙烯收率;在多级孔分子筛催化剂(以试样2为基质)运行120 min内,转化率、丙烯收率和丙烯/乙烯(质量比)基本不变,依次约为100%,32%,7.5。     

泡沫结构多级孔ZSM-5分子筛的制备与表征

以商用聚氨酯泡沫为硬模板,采用原位水热法,在100℃下晶化48 h,在聚氨酯泡沫骨架表面形成厚度为1 μ m且致密、连续的分子筛膜,经高温焙烧去除聚氨酯泡沫硬模板和合成分子筛所用的有机模板剂后,获得了可自支撑的泡沫结构多级孔ZSM-5分子筛。XRD、SEM和N₂吸附-脱附表征证实,该多级孔分子筛完全复制了聚氨酯泡沫的三维网络骨架结构,因而具有大孔-介孔-微孔复合孔道结构。采用微波法,在相同实验条件下仅需反应8 h,即可获得泡沫结构的ZSM-5分子筛。该泡沫结构多级孔分子筛在吸附、分离以及催化领域具有潜在的应用价值。     

MnCl_2/NaHSO_3引发丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚反应

以丙烯酰胺(AM)与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,MnCl_2/NaHSO_3为引发体系,通过水溶液聚合得到AM/DMDAAC共聚物;利用IR和~1H NMR等方法分析共聚物的结构,考察了反应条件对AM/DMDAAC共聚物性能的影响。表征结果显示,AM/DMDAAC共聚物为目标产物。实验结果表明,合成AM/DMDAAC共聚物适宜的反应条件为:引发温度30℃、反应时间4h、n(AM)∶n(DMDAAC)=5∶1、单体用量25%(w)(基于反应体系质量)、n(MnCl_2)∶n(NaHSO_3)=1∶1、引发剂用量为单体质量的0.1%、引发剂采取固体投料方式。在该反应条件下,AM/DMDAAC共聚物的特性黏数为4.92 d L/g、阳离子度为11.30%、收率为45.66%。将MnCl_2/NaHSO_3引发体系与过硫酸铵复配引发共聚,能进一步提高AM/DMDAAC共聚物的收率、特性黏数和阳离子度。     

分级孔ZSM-5分子筛催化甲醇转化制烃类的稳定性

采用水热合成法制备了普通和具有分级孔结构的ZSM-5分子筛,采用XRD、N_2吸附-脱附、SEM、NH_3-TPD及Py-IR等手段对分子筛的晶体结构、孔结构、微观形貌和酸性进行了表征,并在连续流动固定床反应器上对其催化甲醇转化制烃的活性、稳定性及再生性能进行了评价。表征和评价结果表明,除了酸性,孔结构对催化剂的稳定性也有重要影响。粒径分布均匀的纳米ZSM-5分子筛的晶粒相互堆积形成了次级中孔和大孔,与其自身的微孔构成分级孔结构,具有较大的孔体积(0.49 cm~3/g)。分级孔结构改善了催化剂的扩散性能,极大增强了催化剂的抗积碳能力,使催化剂的寿命由24h延长至336h。     

Preparation of hierarchical ZSM-5 zeolite and its application in synthesis of tributyl citrate

First,the hierarchical ZSM-5 zeolite was prepared by hydrothermal method using mesoporous template cetyltrimethylammonium bromide(CTAB).The physical and chemical properties of the hierarchical ZSM-5 zeolite were characterized by X-ray diffraction(XRD),Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR)and N2 adsorption-desorption and Scanning electron microscope(SEM).Then,the as-prepared hierarchical ZSM-5 zeolite and ion exchange resin were used as catalysts to evaluate the reaction performance of the synthesis of tributyl citrate.Compared with the ion exchange resin,the as-prepared ZSM-5 has a microporous and mesoporous composite structure and a large specific surface area,so that significantly improving the catalytic performance of synthesizing tributyl citrate and increasing the esterification rate of the reaction 8.7%.     

水热合成法合成ZSM-5分子筛催化合成松香甘油酯的研究

通过水热方法自制了一种ZSM-5分子筛催化剂,用于从松香和甘油催化合成松香甘油酯。通过合成松香甘油酯实验评价和采用XRD、SEM、N_2-吸脱附和NH_3-TPD等分析手段进行表征,对自制催化剂与市购的ZSM-5分子筛催化剂的催化性能和结构特点进行进行了比较。结果表明,与购买的ZSM-5分子筛相比,自制ZSM-5分子筛作催化剂具有更高的比表面积和中孔体积,合成松香甘油酯所得酯化率较高,酸值较低,稳定性高。     

多级孔ZSM-5催化裂解甲醇制丙烯(MTP)工艺副产烃增产丙烯研究

采用水热晶化法合成了不同硅铝比的氢型多级孔ZSM-5分子筛,对合成的样品进行了XRD、SEM、N_2吸脱附、NH3-TPD、Py-FTIR等表征,考察了反应条件、催化剂酸性质和孔结构对催化裂解煤基甲醇制丙烯(MTP)工艺副产混合烃增产丙烯性能的影响。结果表明,合成的样品具有多级孔结构,介孔孔容0.35 cm3/g左右;随着硅铝比升高,总酸量和酸强度降低,但B/L比增加;最佳工艺条件:反应温度600℃,水油比10;随着硅铝比增加,丙烯选择性明显增加,多级孔ZSM-5与微孔ZSM-5相比也具有较高的丙烯选择性。在多级孔H-150催化剂上,原料转化率达到86%,丙烯选择性达到51%,P/E达到2.7。     

Investigation of deep catalytic cracking of various model compounds of different classes of light hydrocarbons on a mesoporous catalyst based on ZSM-5 zeolite

The catalytic cracking performance of light hydrocarbon model compounds (1-hexene, n-octane, i-octane, ethylcyclohexane and ethylbenzene) over a mesoporous catalyst based on ZSM-5 zeolite was analyzed and compared using a microscale apparatus with a fixed-bed reactor. The effects of reaction temperature and weight hourly space velocity (WHSV) on feed conversion and the yields of ethene and propene were investigated. The results showed that with increased reaction temperature, the conversion of model compounds increased monotonically, and that of 1-hexene was close to 100% above 660°C; the yield of ethene plus propene of n-octane, i-octane and ethylcyclohexane increased continuously, while that of 1-hexene and ethylbenzene passed through maximum. With increased WHSV, the yield of ethene plus propene of ethylbenzene increased continuously, and that of the other model compounds decreased continuously. Through comprehensive analysis of the data, it is indicated that 1-hexene exhibited the highest cracking performance, followed by n-octane and ethylcyclohexane, whereas i-octane and ethylbenzene exhibited the lowest.     

以乙二胺为模板剂合成Y/ZSM-5复合分子筛

以乙二胺为模板剂,采用两步晶化法,在先合成ZSM-5分子筛的基础上合成出具有双微孔结构的Y/ZSM-5复合分子筛,考察了原料配比和溶液pH对合成产物的影响;采用X射线衍射、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和NH3程序升温脱附法对Y/ZSM-5复合分子筛进行了表征,并与Y型及ZSM-5分子筛的机械混合物进行了比较;研究了Y/ZSM-5复合分子筛对丁烷裂解和芳构化反应的催化性能。实验结果表明,当n(S iO2)∶n(A l2O3)=20~30,pH=12.0~12.5时,可合成出Y/ZSM-5复合分子筛;Y/ZSM-5复合分子筛的结构和性能明显不同于Y型及ZSM-5分子筛的机械混合物;在650℃时,Y/ZSM-5复合分子筛对丁烷裂解和芳构化反应的乙烯和丙烯选择性达40.72%,苯和甲苯选择性达27.46%。     

Synthesis and Characterization of Nanosized ZSM-5 Zeolite with Mesoporous Carbon Nanotube as Templates

Abstract

Preparation of nanocrystalline ZSM-5 has been proven possible with carbon matrix by using confined space synthesis. In combination with the hydrothermal method, by the use of a mesoporous carbon nanotube as the inert support material, ZSM-5 with SiO₂/Al₂O₃ ratios of 100 was successfully synthesized with an average crystal size of 27 nm. Their structures were preliminarily characterized by x-ray power diffraction (XRPD) and infrared spectroscopy (IR), and scanning electron microscopy (SEM), respectively. At the same time, we put forward the mechanism about the confined space synthesis in terms of the results.