改性沸石的探针反应表征

以异丙苯和正十六烷裂解两种特征探针反应对空气中焙烧脱铝、酸洗脱铝与脱铝-再铝化的β沸石样品的活性进行表征,并与正丁胺滴定的结果进行比较,获得了关于β沸石的酸性及其与催化活性相关联的认识。对正十六烷裂解反应和异丙苯裂解反应进行了动力学研究,证明正十六烷裂解是较易进行的、较快的反应,所需催化剂的酸强度较弱。     

羟基铝交联蒙脱土的红外光谱研究

本文用红外光谱研究了由不同铝离子浓度、不同羟铝比的羟基铝溶液交联而成的羟基铝交联蒙脱土。结果表明,交联剂的铝离子浓度及羟铝比对交联蒙脱土的红外光谱基本无影响,而焙烧温度则有显著的影响。分析比较经不同温度焙烧后的试样的红外光谱图,得出有关羟基铝交联蒙脱土热稳定性及结构变化的信息。     

正己烷异构化催化剂酸性质的研究

采用正丁胺化学吸附和程序升温脱附(TPD)的方法,探讨了丝光沸石(Ⅰ)的残钠量、硅铝比对催化剂表面酸性质的影响,并和催化剂上正己烷异构化反应活性作了关联。还结合用吡啶作探针分子的FT-红外光谱分析,探讨了Ⅰ中引入第Ⅷ族过渡金属元素后对催化剂表面酸性质的影响。结果表明:Ⅰ上的表面酸中心区分为两类:一类是酸强度较弱(TPD谱峰顶温T_M<350℃)的低温酸性中心;另一类是酸强度较大(T_M>350℃)的高温酸性中心。对正己烷异构化反应主要是后者起催化作用。在较低的硅铝比下,Ⅰ经部分脱铝,有助于提高催化剂表面的酸强度和酸浓度。第Ⅷ族过渡金属元索引入Ⅰ中,将优先定位于强的B酸中心附近,并明显改变了Ⅰ的表面酸中心分布,使之有利于异构化反应。     

草酸脱铝改性的ZSM-50沸石的性质及其异构化性能

对ZSM-50沸石进行了草酸脱铝改性,利用X荧光光谱、X射线粉末衍射、NH₃吸附-程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱等方法考察了草酸改性对ZSM-50沸石的化学组成、晶型及表面酸性的影响,并采用正庚烷作为模型化合物对其异构化性能进行评价。结果表明：对ZSM-50沸石进行草酸改性处理,在保持较高结晶度的同时,可以有效改变其骨架硅铝比;当脱铝程度达到约26%时,沸石分子筛的酸性中心数量增加20%以上、L/B酸的比例提高1倍以上,同时酸强度基本保持不变,沸石的异构化性能得到提高;当脱铝程度达到60%时,导致沸石骨架结构中铝空位过多,酸性中心数量降低30%,造成异构化反应选择性下降,副反应增强,不利于异构化反应。     

改性丝光沸石催化剂上合成2,6-二异丙基萘

采用盐酸处理以及水热处理结合酸处理两种方法对氢型丝光沸石(HM)进行脱铝改性，制备了一系列脱铝HM催化剂，并以脱铝HM沸石为载体负载磷钨杂多酸(PW)，制备负载杂多酸催化剂，用XRD、FT-IR和NH3-TPD等手段对这些催化剂的结构及酸性质进行了表征，在100—mL间歇式不锈钢高压反应釜中对其在萘的异丙基化反应中的催化性能进行了考察。结果发现，随着脱铝深度的增加，HM沸石的酸量下降，酸强度降低，将PW负载于脱铝HM沸石载体上，其酸性质得到改善。上述催化剂的异丙基化反应结果表明，脱铝HM沸石的活性和2，6-DIPN选择性均大大高于未经改性的HM沸石；将PW负载于脱铝HM沸石上，其活性均有不同程度的上升，但对2．6-DIPN的选择性有所下降。催化剂的表征和反应结果显示，催化剂的活性和选择性与其孔结构和酸性质密切相关。     

甲苯歧化反应中的催化剂β沸石研究

用XRD、化学分析法、NH_3-TPD,IR等方法对大孔β沸石和经酸处理后的β沸石催化剂的结构组成和酸性进行了考察;用连续流动反应测定了催化剂上的甲苯歧化反应性能;通过DTA方法研究了催化剂上的结焦情况.实验表明β沸石经酸处理后发生骨架脱铝,酸量降低,B酸量减少大于L酸量减少;酸处理的β沸石甲苯转化率降低,但歧化率升高,活性衰减减慢,催化剂上的结焦量明显减少.     

羟基铝交联蒙脱土表面酸性的研究

本文采用吸附指示剂法和非水溶液中正丁胺滴定法测定了由不同铝离子浓度、不同羟铝比溶液作交联剂制得的羟基铝交联蒙脱土的总酸量及其酸强度的分布。实验结果表明,交联蒙脱土的总酸量及酸强度都较未交联的钠型蒙脱土强,交联剂的Al~(3+)浓度及OH/Al比对表面酸影响不大,但随焙烧温度的升高,表面酸明显下降。     

BETA沸石酸性质的红外测定

分别利用0.1mol/L的NH_4Cl和HCl对BETA沸石分子筛进行了离子交换.结果表明,HCl导致了BETA沸石骨架脱铝,而NH_4Cl则对骨架铝无影响.红外光谱的OH振动频率显示出了两个谱峰在3740cm~(-1)和3610cm~(-1)处,分别归属于Si—OH和Si(OH)Al基团.吸附吡啶的红外光谱表明,不仅3610cm~(-1)而且部分的3740cm~(-1)谱带也显示了较强的酸性.     

丝光沸石的处理对萘异丙基化反应的影响

萘和丙烯的异丙基化反应是连串反应，生成不同烷基化程度的异构体。其中，2，6-二异丙基萘（2，6．diisopropylnaphthalene，简称2，6-DIPN）是制备高分子单体2，6．萘二甲酸的前体。采用水汽脱铅丝光沸石（SDHM）进行萘的择形异丙基化反应合成2，6-DIPN，效果优于用盐酸脱铝得到的丝光沸石。综合考察了影响SDHM催化性能的主要因素，优化后的处理条件为：水汽脱铝温度450℃，通水汽时间1．5h，灼烧温度450℃及灼烧时间6h。同时考察了丝光沸石中Na2O含量对SDHM催化性能的影响，发现较低的Na2O含量有利于提高沸石的活性、选择性和进一步脱铝。     

化学表面改性丝光沸石结构、酸性及催化性能

采用FT－IR，XRD等方法研究经活性组分浸渍改性和盐酸脱铝的丝光沸石的结构、酸性及催化性能。结果表明，丝光沸石中骨架铝的脱出选择性地发生在五元环中的T1，T2位置，晶格参数变化各向异性，B和Ce是较理想的活性组分。对浸渍后的丝光沸石进行红外干燥处理，获得较好的改性效果，红外干燥有利于活性组分进入沸石骨架或调节其表面酸位。     

不同结晶度氢型丝光沸石的酸性及其C8芳烃异构化性能

以间二甲苯和Ｃ８芳烃为原料，用脉冲微反技术考察了不同结晶度的丝光沸石Ｃ８芳烃异构化性能。采用氨气的程度升温脱附（ＮＨ３－ＴＰＤ）和吡啶吸附的红外光谱法（Ｐｙ－ＩＲ）研究了不同结晶度氢型丝光沸石（ＨＭ）的酸中心数、酸强度以及Ｂ酸和Ｌ酸中心的变化规律，并将ＨＭ催化性能、酸性与沸石的微观结构相关联。结果表明，随着结晶度的降低，与骨架铝（Ｔ（１），Ｔ（２），Ｔ（４））相对应的强酸中心被掩蔽，有效地抑制了芳     

程序升温脱胺对β沸石表面酸性的影响

以程序升温分解（ＴＰＤＥ）和程序升温脱附（ＴＰＤ）为实验手段,研究了程序升温脱胺（模板剂四乙基胺）对β沸石表面酸性的影响,并对脱胺后β沸石的吡啶脱附行为进行了动力学研究。结果表明,经程序升温脱胺后β沸石表面出现两种强度不同的酸性位,程序升温脱胺较常规高温（５５０℃）脱胺有利于β沸石表面酸量的增加,但程序升温的速率对β沸石表面酸量影响较小;β沸石的吡啶脱附表观活化能依次为３２２３ｋＪ／ｍｏｌ、８０３８ｋＪ／ｍｏｌ,脱附级数均为１。     

β沸石对NO_2选择性硝化甲苯的催化性能

用二氧化氮为硝化剂,在氧气存在的液相反应中,比较了不同类型的分子筛及杂多酸等固体酸对甲苯选择硝化的催化性能。Hβ沸石的硝化催化活性和对位选择硝化的选择性均高于其它催化剂。用Fe³⁺,Mg²⁺,Zn²⁺和B³⁺等进行离子交换、用盐酸和NaAlO₂进行脱铝及补铝等处理对Hβ沸石的催化性能影响不显著。随着离子交换使用的NaAc溶液浓度增加,Hβ沸石催化硝化甲苯的性能逐渐降低。Hβ沸石的最佳焙烧温度为550℃。增加催化剂用量和延长反应时间有利于提高催化剂的活性和对p-MNT的选择性。提高反应温度有利于提高反应速率及对硝基甲苯的选择性,但过高温度导致副产物增多,降低收率。     

丝光沸石的处理对萘异丙基化反应的影响

萘和丙烯的异丙基化反应是连串反应,生成不同烷基化程度的异构体.其中,2,6-二异丙基萘(2,6-diisopropylnaphthalene,简称2,6-DIPN)是制备高分子单体2,6-萘二甲酸的前体.采用水汽脱铝丝光沸石(SDHM)进行萘的择形异丙基化反应合成2,6-DIPN,效果优于用盐酸脱铝得到的丝光沸石.综合考察了影响SDHM催化性能的主要因素,优化后的处理条件为:水汽脱铝温度450 ℃,通水汽时间1.5 h,灼烧温度450 ℃及灼烧时间6 h.同时考察了丝光沸石中Na2O含量对SDHM催化性能的影响,发现较低的Na2O含量有利于提高沸石的活性、选择性和进一步脱铝.     

流动体系中溢流氢在苯加氢催化反应中的作用

在连续常压固定床反应器上考察了Pt/Al2O3分别和惰性石英砂、脱铝Y沸石、WO3/Al2O3等组成的机械混合物上苯加氢反应的性能.发现虽然Y沸石本身没有加氢活性,但它的加入可以显著提高Pt/Al2O3的活性,因为在Pt中心上得到活化的氢可以快速溢流到邻近的沸石颗粒表面的酸中心上,并和吸附在其上的苯发生加氢反应生成环己烷和甲基环戊烷.由于深度脱铝的Y沸石表面酸中心数减少而导致其上的甲基环戊烷的选择性降低.对于Pt/Al2O3和WO3/Al2O3的机械混合物来说,未在流动体系中观察到活性显著提高的现象.     

制备体系酸度对AlMSU介孔材料结构性能的影响

利用β沸石纳米簇和曲拉通TX-100分别作为骨架构筑前驱物和孔道导向剂,在酸性介质中通过(N^oH⁺)Cl^-S⁺组装机制合成了蠕虫状孔道排列的AlMSU介孔材料,并借助测试手段对其进行了系统表征。结果表明：制备体系盐酸浓度对AlMSU的结构性能、骨架组成及收率有着显著影响。介质酸浓度较低（<0.5mol/L）时所得AlMSU的物化性质较差,而且产物收率低（基于样品粉末质量）;而体系酸浓度大于2.5mol/L时将造成部分铝原子从骨架中析出,导致最终产物中铝元素含量显著降低。基于结构性能、骨架组成和样品收率等综合因素,体系酸浓度介于1.5~2.0mol/L时是合成AlMSU介孔材料的合适区间     

高温水蒸汽处理硅沸石（silicalite－1）的结构及吸附性质的影响

用粉末Ｘ射线衍射仪、红外吸收光谱、２９Ｓｉ魔角固体核磁共振、超微量电子真空吸附天平及化学分析研究水热处理对硅沸石（ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１）的结构及吸附性质的影响．长期的高温水热处理，使含钠量不同的硅沸石发生结构脱铝、脱羟基作用，并会改变硅沸石骨架在室温时的对称性．经长期的高温水热处理，钠含量低的硅沸石，其Ｓｉ—ＯＨ及Ｓｉ（１Ａｌ）结构缺陷会消失，晶格趋于完美，而钠含量高的硅沸石，会发生部分骨架崩塌．硅沸石的疏水亲有机物的吸附性质主要取决于微观的结构缺陷．     

稀土元素Ce(La)促进的Pt/β催化剂上正庚烷的临氢异构化

采用共浸渍法制备稀土元素Ce、La修饰的Pt/Hβ催化剂,通过比表面积测定(BET)、X线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)对催化剂进行表征,在连续流动常压固定床反应器上考察催化剂的正庚烷临氢异构化反应性能。结果表明:催化剂中Ce或La的引入提高了正庚烷转化率,同时还在很大程度上提高了异构化产物的选择性。CePt/Hβ催化剂的最佳组成为Pt负载量(质量分数)0.4%,n(Ce)∶n(Pt)=5∶1,催化剂在230℃的反应温度下表现出很高的正庚烷转化率(61.5%)和异构化选择性(96.7%),明显高于相应的Pt/Hβ催化剂性能(50.6%和82.4%)。另外,在脱铝β沸石及预先负载杂多酸(磷钨酸)的脱铝Y沸石载体上也发现了Ce或La对其催化性能的促进作用。稀土元素Ce和La通过改善催化剂酸性和Pt分散度而起到了助催化作用。     

铝氢化物Al2Hn(n=1~6)团簇结构与光谱

 采用密度泛函(DFT)中的B3P86方法,在Dunning的相关一致基组cc-PVTZ水平上,对铝氢化物Al₂H_n(n=1~6)团簇的可能几何构型进行优化计算,得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数,并给出了最稳定结构的总能量(E_T)、结合能(E_BT)、平均结合能(E_av)、电离势(E_IP)、能隙(E_g)、费米能级(E_F)和氢原子差分吸附能(E_diff)等.结果表明铝氢化物团簇基态稳定结构的电子态分别为:n为奇数为²A,n为偶数为¹A;由于Al原子属于缺电子原子,能与等电子原子H化合,通过氢桥键形成含多中心键的氢化物,本文优化计算发现,铝氢化物团簇最稳定的构型中都存在氢桥键,这是铝氢化物的奇异结构特征.最后分析铝氢化物团簇的平均结合能、电离势、能隙和费米能级等动力学和红外光谱特性,说明Al₂H_n(n=1~6)团簇中Al₂H₆最稳定,H-Al桥键键长比端键更长,最强峰红外光谱强度最大.     

脱铝USY分子筛催化α—蒎烯与乙醇加成反应的研究

用FTIR、XRD和SEM等现代测试技术表征了用盐酸抽提USY脱铝制得的一系列DUSY催化剂的结构。发现在盐酸与USY反应中既溶掉了无定形的铝化合物也脱去了骨架铝。提高了骨架SiO2／Al2O3，使晶胞缩小、特征振动增强，但对晶粒大小和形貌影响不大。吡啶吸附后的红外测试表明，DUSY催化剂表面上的酸中心主要是B酸，只有少量的L酸。在α-蒎烯与乙醇加成反应中，DUSY的活性远高于USY，生成α-松油基醚的选择性也比USY好。