CO-ZSM-5分子筛催化合成烷基吡啶

Co-ZSM-5分子筛催化剂是一种具有较强催化活性的醛氨缩合催化剂,其主要特点是反应条件温和、择形选择性高、副产物较少等优点.醛氨缩合反应是制备烷基吡啶最具代表性的反应路线之一,作者研究了在Co-ZSM-5分子筛催化剂上的醛氨缩合反应,详细考察了反应温度、催化剂用量、原料配比(甲醛/乙醛摩尔比)、n(氨/原料摩尔比)值、反应时间以及催化剂使用次数等因素对醛氨缩合反应的影响,系统地研究了醛氨缩合反应的规律,并优化了反应条件.研究发现Co-ZSM-5分子筛催化剂的失活过程经历4个阶段高水平活性稳定期、活性衰退期、低水平活性稳定期和二次活性衰退期4个阶段.升高温度、增大催化剂用量、一定的原料配比和n值、延长反应时间均对提高醛氨缩合反应性能有积极的影响.研究显示,反应条件在反应温度450℃、常压、原料配比为2/3、n值为2、反应时间1～2 h内,反应对烷基吡啶的选择性较高,烷基吡啶的产率可达85%以上.     

Co-ZSM-5分子筛催化剂上醛氨缩合反应条件的研究

研究了在Co-ZSM- 5分子筛催化剂上的醛氨缩合反应 ,考察了催化剂焙烧温度、反应温度、催化剂用量、原料配比n(甲醛 )∶n(乙醛 )、N值 [n(氨 )∶n(原料 ) ]、反应时间以及催化剂使用次数等因素对醛氨缩合反应的影响 ,系统地研究了醛氨缩合反应的规律 ,并优化了反应条件。研究显示反应条件在焙烧温度 450～ 60 0℃、反应温度 40 0～ 50 0℃、常压、原料配比为 1 /4～2 /3、N值为 1 5～ 2 5下 ,醛氨缩合反应的选择性较高 ,烷基吡啶的产率可达 85 %以上     

反应时间对醛氨缩合催化剂Co-ZSM-5分子筛上积炭的影响

本文在研究反应时间对醛氨缩合催化剂Co-ZSM-5分子筛比表面积、孔体积、平均孔径及积炭量的影响中发现，Co-ZSM-5分子筛催化剂的失活过程经历四个阶段：高水平活性稳定期、活性衰退期、低水平活性稳定期和二次活性衰退期四个阶段。在最优反应条件下，Co-ZSM-5分子筛催化剂上烷基吡啶的收率可达85％(wt)以上，积炭量稳定在6％(wt)左右。     

反应温度对醛氨缩合催化剂Co-ZSM-5分子筛上积炭的影响

通过对不同反应温度下醛氨缩合反应催化剂Co—ZSM—5分子筛的比表面积、孔体积、平均孔径、催化活性及积炭的研究中发现，在其它条件不变时，反应温度范围在400—500℃，尤其当反应温度为450℃时，醛氨缩合反应对催化剂的固相性质影响较小，比表面积(221．95m^2/g）、孔体积(0．2491cm^3/g）较大，一定水平的平均孔径(4．49nm)，较低的积炭量(11．92％)，较高的烷基吡啶收率（70.94%)。     

Co-Pb-ZSM-5分子筛的表征及其催化醛氨缩合反应活性的研究

改性ZSM-5分子筛是一种具有较强催化活性的醛氨缩合催化剂,具有反应条件温和、择形选择性高、副产物较少等优点。醛氨缩合反应是制备烷基吡啶最具代表性的反应路线之一,用BET、SEM、XRD和IR等技术考察了Co-Pb-ZSM-5分子筛的物理化学特性,并将其用于醛氨缩合反应。结果表明,通过浸渍法使Co2+、Pb2+进入了ZSM-5分子筛骨架中,对醛氨缩合反应有较高的催化活性。采用Co-Pb-ZSM-5分子筛,烷基吡啶的产率可达75%以上。     

改性HZSM-5分子筛催化醛氨缩合反应

采用离子交换方法制备了不同金属离子改性HZSM-5分子筛的M/HZSM-5(M分别为Co,Pb,Cd和Zn),利用原位红外和氨气-程序升温脱附法(NH3-TPD)研究了催化剂的酸性,并考察了改性前后催化剂在醛氨缩合反应中的催化活性.结果表明,改性盾得到的Co/HZSM-5,Pb/HZSM-5和Gd/HZSM-5的催化活性提高,Zn/HZSM-5催化活性下降.HZSM-5分子筛通过金属离子改性后,HZSM-5的骨架结构没有被破坏,金属离子均匀地分布在分子筛表面.分子筛的酸性强弱、酸量和酸中心类型的分布均发生了一定的变化,在金属离子含量基本相同的情况下,不同的金属离子对分子筛表面酸性的调变能力不同.     

Zn-ZSM-5分子筛催化剂上醛氨缩合反应条件的研究

研究了Zn-ZSM-5分子筛催化剂上的醛氨缩合反应,考察了反应温度、原料配比、反应时间、空速和催化剂寿命等因素对醛氨缩合反应的影响,系统研究了醛氨缩合反应的规律。结果表明,在反应温度450℃、n(甲醛)∶n(乙醛)∶n(氨气)=1∶1∶4和空速(0.6～1.0)h~(-1)条件下,醛氨缩合反应的选择性较高.总收率达85%以上。此条件下,Zn-ZSM-5分子筛催化剂寿命较长,约20 h。     

不同制备方法对Co／HZSM—5分子筛上性能的影响

不同制备方法对醛氨缩合催化剂Co/HZSM-5分子筛固相性质的影响较大,从而改变了催化性能。与浸渍法、机械混合法相比,采用离子交换法制备Co-ZSM-5分子筛催化剂具有较好的固相性质,极低的积炭量,较高的烷基吡啶收率。     

3-甲基吡啶催化合成方法

综述了3—甲基吡啶的催化合成方法：以醛(酮、醇)和氨为原料，以2—甲基1，5—戊二胺为原料，认为以醛和氨为原料的工业生产方法仍具有很大的潜力。     

Co-ZSM-5 catalysts for N2O decomposition

The catalytic properties of cobalt containing ZSM-5 zeolites prepared by various methods were compared. TPR, XRD, N₂-BET, XPS, FTIR and UV–vis spectroscopy were used for characterizing the samples. Well-dispersed cobalt oxide-like species and isolated Co²⁺ ions in charge compensation positions were found in the zeolite. Catalysts prepared using a single step cation exchange method showed high activity for N₂O decomposition in a temperature range 300–550°C, in the presence of 0–5% O₂, and high stability in the presence of 10% H₂O to the feed. UV–vis spectra and TPR experiments indicated the presence of some cobalt oxides, not detected by DRX, in a Co-ZSM-5 catalyst containing 3.76 wt% Co, prepared by a solid-state reaction procedure. The N₂O conversion over this catalyst was strongly affected by addition of both O₂ and H₂O to the feed.     

Co-ZSM-5催化剂上烃类选择性催化还原NOx机理研究进展

烃类选择性催化还原氮氧化物可能是富氧条件下脱除汽车尾气中氮氧化物污染的有效途径。以Co-ZSM-5催化剂为例,综述了国内外有关Co-ZSM-5催化剂及其在富氧条件下烃类选择还原氮氧化物的机理研究,并将烃类选择还原氮氧化物的过程概括为以下三个步骤：(1) (NO)ad + (O₂)ad (NOy)ad ( y ≥2 );(2) (NOy)ad + (CxHy)ad …… (NCaObHc )ad;(3) (NCaObHc )ad + NO + O₂ …… N₂ + CO₂ + CO + H₂O。     

Microwave-assisted NO reduction by methane over Co-ZSM-5 zeolites

The microwave-assisted reduction of NO by methane in the presence of oxygen over Co-NaZSM-5, and H-ZSM-5 catalysts was studied. We demonstrated that microwave radiation at 2.45 GHz significantly enhances the catalytic conversion of NO to N₂. High conversions (>70%) of NO were achieved over both Co-NaZSM-5 and Co-HZSM-5 zeolite catalysts at temperatures 250–400 oC. Under similar conditions, thermal runs failed to show significant conversion of either NO or methane. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Self oscillatory behaviour in N2O decomposition over Co-ZSM-5 catalysts

Isothermal oscillations developed during N₂O decomposition over Co-ZSM-5 catalysts with different Si/Al ratios have been investigated. Spontaneous oscillations were observed between 350 and 450 °C. The maximum amplitude has been obtained for the catalysts having Si/Al of 40 and 50. The activation energies of the obtained oscillations were calculated in respect to cobalt concentration. The results showed that the E_a values increase linearly with an increasing Si/Al ratio of the zeolite. For Co-ZSM-5 catalyst (Si/Al = 25), increasing cobalt content in the catalyst led to a decrease in the frequency as well as the amplitude of the oscillations. Meanwhile, the increase in the E_a values was observed. The calculated reaction rate was found to be first order with respect to nitrous oxide concentration. Moreover, the developed oscillations were found to be sensitive to inlet N₂O concentration, catalyst weight and milling time duration. Decreasing the N₂O inlet concentration as well as the catalyst weight and increasing the milling time would lead to a quenching of the developed oscillations.     

Pb-ZSM-5分子筛的表征及其催化活性的研究

Pb ZSM 5分子筛催化剂是一种具有较强催化活性的醛氨缩合催化剂 ,其主要特点是反应条件温和、择形选择性高、副产物较少等优点。醛氨缩合反应是制备烷基吡啶最具代表性的反应路线之一。用BET、SEM、XRD和IR等技术考察了Pb ZSM 5分子筛的物理化学特性 ,并将Pb ZSM 5分子筛用于醛氨缩合反应。研究表明 ,含Pb浸渍液浓度范围在 2 %～3% (m )内可起到很好的改性作用 ,其中在 2 2 5 %～ 2 75 % (m )范围内烷基吡啶的选择性最佳。通过浸渍法使得Pb2 + 进入了ZSM 5分子筛骨架中 ,对醛氨缩合反应有较高的催化活性和选择性。采用Pb ZSM 5分子筛 ,烷基吡啶的产率可以达 75 %以上