杂原子分子筛的表征及乙苯氧化脱氢多功能催化性能的研究I．杂原子分子筛的骨架结构表征及表面酸性测定

应用ＸＲＤ、ＩＲ、ＥＰＭＡ等测试方法对所合成的杂原子分子筛进行了结构表征，均表明杂原子进入了分子筛骨架位，运用吡啶吸附的红外光谱、ＮＨ＿３吸附的ＴＰＤ及ＮＨ＿３吸附的ＴＧ－ＤＴＡ分析研究了含Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｖ、Ｔｉ的杂原子ＺＳＭ－５的酸性，酸性顺序为：Ａｌ＞Ｆｅ＞Ｖ≥Ｔｉ＞Ｓｉ。ＴＧ－ＤＴＡ测定表明，杂原子分子筛的热稳定性良好。     

改性X分子筛催化乙苯CO2氧化脱氢制取苯乙烯

将改性X分子筛应用于催化乙苯CO2氧化脱氢反应,并比较了不同改性X分子筛的乙苯氧化脱氢催化性能。结果表明,KX、CsX对乙苯CO2选择氧化脱氢反应有良好的催化活性及苯乙烯选择性,并且该反应需要适当的酸碱活性中心协同催化,以使乙苯高效活化并转化生成产物苯乙烯。CsX分子筛催化乙苯CO2选择氧化脱氢的较佳操作条件为反应温度范围545～565℃、质量空速05 h-1、CO2/乙苯摩尔比8。     

乙苯催化氧化脱氢合成苯乙烯的研究

研究了Ｖ－Ｍｇ－Ｏ系催化剂的组成对乙苯氧化脱氢制苯乙烯的催化活性的影响。试验结果表明，Ｖ＿２Ｏ＿５的含量有一适宜的范围，加入适量第三组份Ｋ＿２Ｏ、ＣｏＯ、ＺｎＯ或稀土元素的氧化物能改善催化剂的氧化脱氢活性，其中稀土氧化物的引入，效果尤为显著。由ＸＲＤ对晶相组成的测试结果发现，引入稀土氧化物后有新晶相Ｍｇ＿２Ｖ＿２Ｏ＿７生成。研究了在Ｖ－Ｍｇ－稀土－Ｏ催化剂上乙苯氧化脱氢反应条件的影响。在５００℃、常压、乙苯重量空速１．５ｈ￣（－１）、乙苯：Ｏ＿２：Ｎ＿２：Ｈ＿２Ｏ为１：１．２：２０：８（ｍｏｌ）的条件下，乙苯转化率达７６％，苯乙烯收率达６７％。     

TS分子筛的催化氧化性能研究Ⅰ.戊烷的氧化

利用自合成的ＴＳ－１分子筛，以双氧水为氧源，详细考察了戊烷的氧化反应。讨论了Ｓｉ／Ｔｉ比、ＴＳ／Ｈ２Ｏ２比、温度、反应时间和溶剂等因素的影响。ＸＲＤ、ＩＲ和氧化反应数据证明了戊烷氧化反应的活性是由于Ｔｉ进入分子筛骨架的结果。反应条件考察的结果表明在５５℃下、ＴＳ（３３）／Ｈ２Ｏ２比为１．７、反应时间为３小时，以丙酮为溶剂，戊烷氧化反应的双氧水的转化率达８０％以上，利用率达９０％。     

乙苯脱氢氧化的热力学分析

针对目前乙苯脱氢氧化文献中尚无完整的热力学分析数据,本文计算了乙苯脱氢过程各主、副反应的热力学平衡常数及平衡转化率,分析了消氢率与平衡转化率的关系;计算了乙苯脱氢氧化的反应热效应,分析了转化率、消氢率与反应热效应的关系。从反应耦合和热量耦合的角度对乙苯脱氢氧化的增产节能原理作了初步热力学分析。     

二氧化碳氧化乙苯脱氢制苯乙烯研究评述

综述了二氧化碳氧化乙苯脱氢(CO2 EBDH)反应的研究进展,讨论了催化剂及各种反应条件对活性的影响,分析了反应历程和机理。     

乙苯氧化脱氢制苯乙烯的催化活性研究

在823K和乙苯/O_2=1.0的条件下,考察了K-FeZSM—5对乙苯氧化脱氢的催化活性.比较了水热处理及Fe_2O_3的分散程度对乙苯氧化脱氢性能的影响.结合ESR及TPR测试结果,讨论了FeZSM-5中铁的存在状态与活性的关系.结果表明 FeZSM-5上的骨架Fe(Ⅲ)和高分散的非骨架Fe(Ⅲ)是乙苯氧化脱氢的活性中心.     

纳米氧化铁粒子对乙苯脱氢催化剂活性的影响

研究了在乙苯脱氢铁系催化剂中加入ｎｍＦｅ２Ｏ３粒子后对其活性的影响，并对ｎｍＦｅ２Ｏ３：μｍＦｅ２Ｏ３（ｍ）＝１的催化剂进行了积分床评价。结果表明，在相同的反应条件下与普通催化剂和进口催化剂Ｇ８４－Ｃ比较，这种催化剂具有较高的活性。     

含双杂原子（Ti,V）新型中孔分子筛的合成与表征

合成出一种含双杂原子（Ｔｉ，Ｖ）的新型中孔分子筛材料，ＸＲＤ谱图与文献报道的Ｍ４１ｓ族中孔分子筛材料不同，表明可能是一种新分子筛物相。骨架红外、顺磁共振、紫外漫反射、固体魔角核磁＾２９Ｓｉ谱、激光拉曼光谱、电子能谱等测试结果表明，Ｖ在分子筛中主要以分散的不流动的Ｖ离子形式四配位存在于骨架上，Ｔｉ处在骨架位的配位数４￣６之间，在苯酚羟基化催化反应中显示出一定的选择性的催化氧化活性。考察了分子筛的合成     

TS-1分子筛中非骨架钛物种(TiO2)x对丙烯环氧化反应的影响

研究了不同形态的ＴｉＯ２和不同硅钛比的ＴＳ－１分子筛在催化丙烯环氧化反应中的作用,分别用ＸＲＤ、ＵＶ－ＶＩＳ对它们的结构与形态进行了表征。结果表明,无定型或高分散ＴｉＯ２粒子能够促进Ｈ２Ｏ２分解,对丙烯环氧化非常不利;结晶完好的锐钛矿型与金红石型ＴｉＯ２对反应无影响,通过对非骨架钛物种物化性能的研究,进一步揭示了ＴＳ－１分子筛中所包含的非骨架钛物种的存在形态及其对丙烯环氧化反应的影响。     

Co-MCM-41分子筛的制备、表征及催化性能

研究合成掺杂不同Co含量的Co-MCM-41分子筛.并在常压连续流动固定床微反应器上考察它们对CO2催化氧化乙烷脱氢制乙烯反应的性能.结果表明,3%Co-MCM-41活性最高.Co的掺杂量、反应温度等条件对该催化反应均有一定影响.引入CO2可消除积碳对催化剂活性的影响,有利于催化反应的进行.利用XRD和IR技术对催化剂进行表征.     

黏结剂对Fe基乙苯脱氢催化剂性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了含黏结剂的系列Fe基乙苯脱氢催化剂,并进行了结构表征,考察了4种黏结剂（高岭土、水泥、二氧化硅、氧化铝）对Fe基催化剂耐磨损性能和乙苯脱氢反应性能的影响。结果表明:与未添加黏结剂的催化剂相比,高岭土和氧化铝可提高催化剂的比表面积、孔容和孔径,水泥和二氧化硅会降低催化剂比表面积;加入黏结剂的4种催化剂耐磨损性能均有改善,加入氧化铝的催化剂耐磨损性能最佳,且乙苯脱氢活性和苯乙烯选择性最高。     

TS-2型钛硅分子筛催化氧化苯乙烯的重排反应

研究了钛硅分子筛作为弱酸催化剂用于催化氧化苯乙烯的重排反应，发现不同合成条件对其合成分子筛的催化重排活性和选择性有较大的影响。由ＸＲＤ和ＦＴ－ＩＲ表征有较高结晶度和骨架钛量的分子筛具有较高的重排活性和生成苯乙醛的选择性；而结晶度和骨架钛量都较低的分子筛其重排选择性明显下降。此外还考察了反应温度、溶剂和催化剂用量对重排反应的影响规律。     

二氧化碳低温氧化乙苯脱氢反应催化剂的研究

采用等体积浸渍法制备负载催化剂用于乙苯二氧化碳氧化脱氢反应.在石英管式流动反应器中较系统地考察了催化剂的催化活性,涉及不同载体、助剂、焙烧温度及反应温度等条件对催化剂活性影响分析,并对催化剂的稳定性做了评价.研究发现,V+K/γ-Al2O3和V+Mg/γ-Al2O3在低温反应中具有较高的反应活性及稳定性.     

GS-08乙苯脱氢催化剂的性能及其活性衰退原因的考察

考察了乙苯脱氢生成苯乙烯的反应条件，如：反应温度、系统压力、水。油质量比、乙本空速行动地CS－08催化剂性能的影响，发现提高反应温度和水／油质量比或降低反应压力和空速对脱氢反应有利。反应后催化剂钾含量及其分布、表面碳碍的分析结果表明，GS－08催化剂活性的衰退主要是由于钾的迁移和表面积炭所致，其中积炭引起的部分失活可以通过含氢气的水蒸汽再生得到恢复。     

TS分子筛的催化氧化性能研究

用自掣是四丙基溴化铵（ＴＰＡＢｒ）部分取代四丙基氢氧化铵（ＴＰＡＯＨ）为模板剂,在Ｎａ＾＋离子存在下,合成出结构优良的ＴＳ－１分子筛。在丙烯Ｈ２Ｏ２氧化制环氧丙烷反应中,考察了合成的ＴＳ－１分子筛的催化活性,催化剂的预处理。用量、利用次数、再生和反应温度与时间对反应的影响。研究表明,不同的模板和合成条件明显影响分子筛的晶粒大小。晶粒度为０．４￣０．７μｍ的ＴＳ－１分子筛经１０％ＮＨ４Ａｃ预处理后,     

乙苯脱氢制苯乙烯工艺流程模拟

采用AspenPlus化工流程模拟软件对乙苯两段脱氢、乙苯三段脱氢、乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热4种乙苯脱氢制苯乙烯工艺的流程进行模拟。模拟结果表明,乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺脱氢过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺降低35%和37%;乙苯脱氢-氧化和乙苯脱氢-氧化-换热工艺由于氢气氧化反应器的存在,尾气中氢气的量较少,尾气压缩机的功耗比乙苯两段脱氢工艺降低38%和67%;乙苯脱氢-氧化工艺和乙苯脱氢-氧化-换热工艺乙苯的单程转化率达到80%以上,循环乙苯量较乙苯两段脱氢工艺大幅降低,因此这两种工艺分离过程的蒸汽用量比乙苯两段脱氢工艺减少15%和17%。     

钛硅分子筛的合成及其催化氧化反应研究进展

综述了近几年关于钛硅分子筛的合成方法及催化氧化反应方面的研究进展。钛硅分子筛是一类由四配位钛原子取代分子筛骨架中的硅或铝所形成的杂原子分子筛。孤立的四配位钛原子使分子筛具有优异的催化氧化特性,尤其是与H₂O₂组成的氧化体系,对烃类的低温选择氧化反应具有良好的应用前景。不同孔道结构的钛硅分子筛对于反应物及产物的分子尺寸具有不同的选择性,TS-1、TS-2等微孔分子筛更适合小分子反应(如丙烯环氧化反应),而Ti-SBA-15、Ti-MCM-48等介孔分子筛则对较大分子的反应更有利(如苯乙烯环氧化反应)。     

纳米碳材料催化乙苯脱氢制苯乙烯的研究进展

乙苯脱氢制苯乙烯是工业上十分重要的反应。以纳米碳材料为催化剂,催化乙苯脱氢制苯乙烯是纳米碳材料领域近年来的研究热点之一。相比于传统的金属氧化物催化剂,纳米碳材料既可以在较低温度下高活性地催化乙苯氧化脱氢,也可以高选择性地催化乙苯直接脱氢,且反应过程中无需通入水蒸气,极大地提高了能源利用效率,具有较大的发展潜力。综述了近年来纳米碳材料催化乙苯脱氢制苯乙烯的研究进展,主要包括纳米碳材料的结构和表面化学性质、纳米碳催化剂的研究进展、催化乙苯脱氢反应机理等方面,同时总结了该领域存在的挑战并对前景进行了展望。     

一种钴-铜分子筛催化剂的合成及其催化氧化性能

采用水热晶化法合成了Co-Cu-SBA-15介孔分子筛,并且用XRD、FTIR、N2吸附-脱附、SEM、TEM对所合成的试样进行了表征。结果表明:Co-Cu-SBA-15介孔分子筛具有高度有序的介孔结构和均一的孔径分布,部分过渡金属离子进入了分子筛骨架。Co-Cu-SBA-15在双氧水为氧化剂的条件下催化乙苯氧化反应,在催化剂用量0.2g、100℃反应8h的优化条件下,乙苯转化率可达32.12%,苯乙酮选择性为89.26%。