乙醇制丙烯Zn/Hβ催化剂的积碳历程

在固定床反应器上研究了乙醇制丙烯反应中16%Zn/Hβ催化剂的积碳行为,采用X射线衍射(XRD)、氧程序升温氧化(TPO)、氨程序升温脱附(NH_3-TPD)、N_2等温吸附-脱附技术(BET)对反应前后催化剂的表面积碳进行了研究。结果表明,在乙醇制丙烯反应中,16%Zn/Hβ分子筛上的积碳物种主要是高温石墨型碳和低温无定型碳;16%Zn/Hβ催化剂的强酸和中强酸中心是积碳反应的活性中心,积碳优先在催化剂的微孔生成并堵塞微孔孔道,引起催化剂的外表面积和孔径变化,使得催化剂的反应活性中心减少,最终导致催化剂活性降低。     

Pd-Cu-Ti-PILC上丙烯选择催化还原NO的活性研究

采用浸渍法制备Cu-Ti-PILC和Pd/Cu-Ti-PILC催化剂,结合X射线衍射谱(XRD)、程序升温还原(TPR)、NO程序升温脱附(NO-TPD)、丙烯选择催化还原NO(C3H6-SCR)研究Pd组分对Cu-Ti-PILC催化剂结构和催化还原NO能力的影响。XRD结果表明,Pd物种破坏了蒙脱土的层间排列但未改变Ti-PILC的层间距;TPR结果表明,Pd改变Cu-Ti-PILC催化剂表面上铜物种的还原性能;NO-TPD结果表明,Pd组分提高催化剂化学吸附NO;C3H6-SCR结果显示Pd物种能够提高Cu-Ti-PILC催化效果。     

Pd-Cu-Ti-PILC上丙烯选择催化还原NO的活性研究

采用浸渍法制备Cu-Ti-PILC和Pd/Cu-Ti-PILC催化剂,结合X射线衍射谱(XRD)、程序升温还原(TPR)、NO程序升温脱附(NO-TPD)、丙烯选择催化还原NO(C3H6-SCR)研究Pd组分对Cu-Ti-PILC催化剂结构和催化还原NO能力的影响。XRD结果表明,Pd物种破坏了蒙脱土的层间排列但未改变Ti-PILC的层间距;TPR结果表明,Pd改变Cu-Ti-PILC催化剂表面上铜物种的还原性能;NO-TPD结果表明,Pd组分提高催化剂化学吸附NO;C3H6-SCR结果显示Pd物种能够提高Cu-Ti-PILC催化效果。     

酸性对Zn/β催化剂上乙醇制丙烯催化性能的影响

采用等体积浸渍法制备了不同Zn负载量的Zn/β分子筛催化剂,以催化乙醇制丙烯的反应评价了催化剂的性能,考察了Zn负载量和Zn源对催化剂性能的影响,结果表明以氯化锌为Zn源制备的16%Zn/β催化剂活性较高。采用NH_3-TPD法对催化剂的酸性进行了表征,研究发现Zn负载量和Zn源能够调变催化剂的酸性,从而影响催化剂的活性,适宜的弱酸、中强酸和强酸配比有利于催化剂活性的提高。     

分子筛催化剂脱除重整油中微量烯烃的研究

以Hβ分子筛、HY分子筛和经水蒸汽处理后的HY分子筛为脱烯烃催化剂活性主体,研究了不同分子筛、分子筛酸性和水蒸汽处理时间等对催化剂的脱烯烃性能影响。结果表明,催化剂表面酸性对催化剂脱烯烃性能有重要影响,B酸是主要活性中心,L酸起辅助催化剂作用,B酸中心密度过高会加速催化剂结焦失活。水蒸汽处理可以有效改善分子筛的表面酸量和酸强度,可延长催化剂的单程寿命达到工业白土的6倍。脱烯烃催化剂有更好的容焦能力,其表面的积碳属于轻质焦碳,易于再生。     

苯加氢烷基化制备环己基苯催化剂的研制及其应用

以β分子筛为载体采用等体积浸渍法制备双功能复合催化剂,并用于苯加氢烷基化制备环己基苯的反应。采用X射线粉末衍射(XRD)、氮气吸附脱附(BET)、程序升温脱附(TPD)及高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)对催化剂组分间的协同催化作用进行考察。并在固定床反应装置上评价了所制备的催化剂活性和稳定性。结果表明:在Ni/Hβ双功能催化剂中掺入不同金属助剂可调控催化剂表面的负载组分颗粒大小、活性分散度、B/L酸比例,以及金属催化加氢功能和酸催化烷基化功能的匹配。以4%Ni-0.2%Pd-3%La/Hβ(均为质量百分数以β分子筛质量为基准)为催化剂,在220℃、H2的GHSV为2 500 h-1、苯的LHSV为2.0 h-1条件下,苯转化率达34.44%,环己基苯选择性为74.67%,催化剂性能在240 h内没有明显下降。     

碱处理ZSM-5分子筛催化乙醇制丙烯性能

为了提高分子筛催化乙醇制丙烯的性能,使用Na OH溶液对ZSM-5分子筛进行改性处理,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸脱附和程序升温脱附(NH3-TPD)等方法对分子筛进行了表征。考察了碱处理时间对分子筛的结构、形貌以及酸性的影响,并将碱处理ZSM-5分子筛用于乙醇制取丙烯催化反应。结果表明:经过0.2 mol/L Na OH溶液处理120 min后,ZSM-5分子筛产生了一定量的介孔,但仍然保持晶体结构(MFI)的微孔骨架结构,分子筛表面酸性稍微降低。在500℃时该催化剂上乙醇转化为丙烯的收率比未经碱处理的ZSM-5有所提高,从22.8%提高到28.8%。ZSM-5分子筛表面酸性的微调和形成的有助于产物扩散的介孔结构,改善了分子筛催化乙醇转化丙烯的催化性能。     

聚四氟乙烯修饰的MCM-49分子筛上苯与丙烯烷基化反应

制备了MCM-49分子筛负载25％聚四氟乙烯催化剂,将催化剂应用于苯与丙烯烷基化反应.结果表明,反应温度＜150℃时,表面疏油性催化剂可以使反应中由丙烯聚合生成的油性大分子和多异丙苯较快的从催化剂表面脱附,减少了油性大分子对催化剂活性中心的覆盖,减少积炭生成,提高了催化剂寿命.     

不同晶粒大小Silicalite-1分子筛的合成及其MTP反应性能

采用不同模板剂和碱源合成一系列Silicalite-1分子筛.所得样品通过X射线衍射仪(XRD),氮气吸脱附仪,电子扫描电镜(SEM),氨气程序升温脱附仪(NH3-TPD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)表征.结果表明:TPA+具有稳定的正四面体结构,在合成Silicalite-1分子筛的过程中导向作用最强;通过改变碱源调节凝胶碱度,碱度降低,晶粒尺寸增大.将最佳条件下制备的Silicalite-1催化剂应用于甲醇制丙烯(MTP)反应中,与工业lurgi催化剂相比, Silicalite-1催化剂具有丙烯选择性高、失活速率慢的特点.     

镧改性Cu-Fe/SiO2催化剂对合成气制备低碳醇的影响

采用超声辅助浸渍法制备La-Cu-Fe/SiO2催化剂,考察稀土元素La对Cu-Fe/SiO2催化剂的催化性能影响。通过X射线衍射(XRD),氮气吸附-脱附,CO的程序升温脱附(CO-TBD),程序升温还原(H2-TPR)等测试技术对La-Cu-Fe/SiO2催化剂进行表征,并利用合成气制备低碳醇反应评价其催化性能。试验结果表明,Cu-Fe/SiO2催化剂加入稀土元素La后,有助于改善活性中心的分散程度,增大催化剂的比表面积,提高反应物CO的吸附浓度,减小活性中心的还原损失,从而促进C2 醇的生成,有效降低产物的甲醇含量。     

Zn改性SAPO-34/HZSM-5复合分子筛及其催化甲醇芳构化性能研究

采用机械混合法制备SAPO-34/HZSM-5复合分子筛,以浸渍法向复合分子筛引入Zn助剂对其进行改性,借助X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)和程序升温氧化(TPO)等手段对改性前后的复合分子筛进行表征。结果表明,Zn助剂的引入对复合分子筛的晶体结构、孔径影响较小,对复合分子筛的表面酸性影响较大。与改性前相比,改性后的复合分子筛的反应稳定性略差。最后,将Zn改性前后的复合分子筛用于甲醇芳构化反应,考察其芳构化性能。结果表明,Zn改性的SAPO-34/HZSM-5复合分子筛具有较好的芳构化活性。在反应温度为460℃、反应压力0.5 MPa、空速(LHSV)1.2 h-1条件下,BTX(苯、甲苯和二甲苯)的收率可达40.8%。     

Zn改性SAPO-34/HZSM-5复合分子筛及其催化甲醇芳构化性能研究

采用机械混合法制备SAPO-34/HZSM-5复合分子筛,以浸渍法向复合分子筛引入Zn助剂对其进行改性,借助X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)和程序升温氧化(TPO)等手段对改性前后的复合分子筛进行表征。结果表明,Zn助剂的引入对复合分子筛的晶体结构、孔径影响较小,对复合分子筛的表面酸性影响较大。与改性前相比,改性后的复合分子筛的反应稳定性略差。最后,将Zn改性前后的复合分子筛用于甲醇芳构化反应,考察其芳构化性能。结果表明,Zn改性的SAPO-34/HZSM-5复合分子筛具有较好的芳构化活性。在反应温度为460℃、反应压力0.5 MPa、空速(LHSV)1.2 h-1条件下,BTX(苯、甲苯和二甲苯)的收率可达40.8%。     

新型磺酸基功能化的介孔MCM-41分子筛的合成及其性能研究

利用糠醇的聚合和碳化对介孔分子筛Al-MCM-41进行表面处理后,直接加浓硫酸磺化制备了一系列新型的磺酸基功能化的介孔MCM-41分子筛催化剂,并用氮气吸附-脱附(BET)、X-射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和吡啶-程序升温脱附(吡啶-TPD)等方法对其进行了结构表征,以乙酸与乙醇的酯化反应为模...     

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...     

磷的引入对Zn-ZSM-5催化剂甲醇芳构化性能的影响

在锌改性ZSM-5分子筛的基础上引入第二组分磷,以调变分子筛的酸性和择形性能,并对催化剂的甲醇芳构化性能进行评价。采用氨程序升温脱附、N2低温吸附-脱附、X射线衍射等对催化剂进行表征。结果表明,添加磷物种后催化剂的水热稳定性明显提升,磷改善分子筛表面酸中心强度和分布,提高了催化剂的轻质芳烃选择性。P/Zn-ZSM-5分子筛催化剂在压力0. 1 MPa、反应时间240 min、空速0. 8 h-1和反应温度437℃的条件下,BTX收率为40. 29%,具有较高的芳烃收率和反应稳定性。     

La-HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

以HZSM-5分子筛改性得到的3%LA-HZSM-5分子筛为催化剂,在小型的固定床反应器中(φ45 mm×600 mm)考察了乙醇浓度、反应温度和液时空速对乙醇脱水制乙烯反应的影响.采用X射线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、N2吸附-脱附和热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)等手段对3%La-HZSM-5分子筛反应前后催化剂的物性变化进行分析,并考察了催化剂的稳定性.结果表明,该催化剂对乙醇脱水反应具有良好的催化性能,较好的再生性能、强度和稳定性.乙醇脱水反应的合适反应条件为催化剂180 g,乙醇质量浓度50%,液时空速1.1 h-1,反应温度260℃.在此条件下,乙醇转化率和乙烯选择性均高于98%,催化剂单程使用寿命达900 h.     

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.     

HMS介孔分子筛合成及其在丙烷脱氢制丙烯反应中的应用

分别以正硅酸乙酯和伯胺表面活性剂为原料和模板剂成功制备HMS介孔分子筛，经负载活性组分后得到Pt-Sn/HMS催化剂并将其应用于丙烷脱氢制丙烯反应。探究合成过程中伯胺表面活性剂碳链长度及水和乙醇的比例对HMS介孔分子筛孔结构的影响。XRD和N₂吸附-脱附等分析结果表明，模板剂链长增长时，介孔分子筛孔径、孔壁厚、比表面积及孔容均增大。适当的水/乙醇比例有利于获得更大比表面积和孔体积的介孔分子筛，并表现出更有序的介孔结构。丙烷脱氢制丙烯反应评价和热分析等表征结果表明，HMS介孔分子筛孔道特征直接影响Pt-Sn/HMS催化剂的催化性能。使用孔体积且比表面积较大的HMS样品作为载体制备的脱氢催化剂在丙烷脱氢反应中表现出优异的催化活性。性能最优的Pt-Sn/HMS-0.60-16催化剂上，平均丙烷转化率达到46.5%,平均丙烯选择性为94.1%,反应24 h后积炭量仅为质量分数3.4%。     

协同调节ZSM-5孔结构及酸性制备高性能MTP催化剂

以水热合成法制备了结晶度良好的硼硅MFI沸石,对其进行碱处理并在此过程中添加Al³⁺以达到脱硼补铝的目的,得到具有不同孔结构和酸性质的多级孔分子筛。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、物理吸附和氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)等手段对合成的分子筛进行了表征,并在固定床反应器中考评了分子筛样品催化甲醇制丙烯(MTP)反应的性能。结合MTP反应评价和反应后分子筛样品的热重分析,发现碱处理过程中选择适宜的NaOH浓度有利于丙烯选择性提高,同时降低积炭速率。实验结果表明：在甲醇空速为3 h^-1的条件下稳定运行600 h,甲醇转化率大于99%,丙烯选择性保持稳定,失活催化剂积炭量约为40%(质量分数),催化剂容炭能力良好。     

稀土改性HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备La、Ce、Sm、Eu等稀土（RE）金属改性的HZSM-5分子筛催化剂（RE/HZSM-5）,考察它们在乙醇脱水制乙烯反应中的催化性能.通过X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附（BET）和氨程序升温脱附（NH3-TPD）等手段对其物化性能进行表征,并讨论反应温度对La/HZSM-5催化性能的影响.结果表明：少量稀土引入不破坏HZSM-5分子筛的骨架结构,只对表面酸性产生了较大的影响;表面酸量决定RE/HZSM-5催化乙醇脱水制乙烯的性能,酸量的增大有利于乙醇转化率的提高;在不同稀土改性的催化剂中,2%La/HZSM-5的催化性能最佳,在反应温度240℃、55%原料乙醇、进料质量空速（WHSV）2.5h^-1的条件下,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到99.3%和98.6%.