硅改性对ZSM-5孔径的影响

用重量BET法测定了乙苯在几种分子筛催化剂上吸附量和脱附量与时间的关系,并依此推出了吸附和脱附扩散系数。根据乙苯在不同催化剂上扩散系数的变化可以判断,硅改性后命子筛的孔径发生收缩。350℃下用SiCl_4处理ZSM-5分子筛1h后,催比剂的孔径与Na型分子筛孔径相近。乙苯歧化反应催化剂的孔径调至与NaZSM-5分子筛孔径相近时催化剂择形性能最佳。     

用脉冲微反色谱研究乙苯在HZSM-5上的催化歧化反应

在脉冲微反色谱上对HZSM-5沸石分子筛催化乙苯歧化性能进行了研究,结果表明:在该脉冲微反色谱上反应产物分离效果良好,且有较好的重现性。HZSM-5沸石分子筛可以催化乙苯歧化反应,在300～360℃之间对二乙苯选择性为最大。文中对改善催化剂性能及提高对二乙苯选择性的途径进行了探讨。     

硅改性ZSM-5催化剂上甲苯歧化反应性能的研究

采用液相沉积法研究了硅改性剂对择形分子筛的表面酸性和孔结构参数的影响。利用甲苯歧化反应作为探针反应，考察了改性剂的种类和改性次数等对催化剂的选择性能和活性的影响。结果表明，硅改性剂显著改变分子筛的强酸性，可以对择形分子筛的孔结构进行精细调节。分子筛改性后甲苯的转化率有所降低，但是对二甲苯的选择性明显提高。     

HZSM-5、Co′ZSM-5及Ni′ZSM-5分子筛催化选择性研究(Ⅲ)——甲苯烷基化和间二甲苯异构化的量子化学处理

本文根据kaeding等提出的以HZSM—5催化剂的甲苯烷基化机理和Guisnet等提出的以HZSM—5作催化剂的间二甲笨异构化机理,并由BEP原理,我们通过比较σ络合物的总能量来判断生成各种不同位置取代的二甲苯的速率,进而判断反应的选择性。根据ZSM—5分子筛的窗口模型和Ni/ZSM—5,CO/ZSM—5的X衍射实验结果。采用CNDO/2法计管了HZSM—5,Co/ZSM—5,Ni/ZSM—5通道中不同σ络合物的总能量。根据计算结果,从理论上解释了HZSM—5和Co/ZSM—5,Ni/ZSM—5催化剂,在催化甲苯烷基化和间二甲苯异构化反应中对提高二甲苯选择性的原因,并且,通过对双原子相互作用的分析,本文还对HZSM—5通道及金属原子在催化反应中的作用给出了较为具体的描述。     

ZSM—5沸石选择性催化作用的研究(Ⅱ)——CoO对选择性的影响

用过渡元素的Ni,Cd,Co的硝骏盐(或醋酸盐)与ZSM—5混合焙烧,制得一系列不同比冽改性佛石催化剂样品。用x衍射、脉冲色谱法、高真空吸附,对所得各种样品进行研究,结果显示出:三种氧化物改性ZSM—5沸石催化剂中以CoO改性为好。而CoO改性又以7%CoO改性活性最高,选择性最好,对烷基化反应而言,影响对二甲苯选择性因素的是酸中心性质变化——弱酸中心增加、强酸中心减少以及孔道缩小共同控制对二甲苯的选择性。     

硅改性ZSM-5催化剂上甲苯歧化反应性能的研究

采用液相沉积法研究了硅改性剂对择形分子筛的表面酸性和孔结构参数的影响。利用甲苯歧化反应作为探针反应,考察了改性剂的种类和改性次数等对催化剂的选择性能和活性的影响。结果表明,硅改性剂显著改变分子筛的强酸性,可以对择形分子筛的孔结构进行精细调节。分子筛改性后甲苯的转化率有所降低,但是对二甲苯的选择性明显提高。     

La,Ce,Th改性ZSM—5分子筛作为烷烃裂解催化剂的评价

本文考察烷烃(正已烷烃,正庚烷,液体石蜡)在HZSM—5和稀土金属La,Ce:Th改性ZSM—5分子筛上的催化裂解行为,结果有:(1)较高的反应温度(范围:370—430℃)有利于烷烃在分子筛表面强酸中心和碱中心协同作用下,形成正碳离子,而提高烷烃的裂解转化率;(2)较低反应物进料空速,可以增大炕烃在催化剂表面的接触时间,其裂解产物(尤其是气相产物)含量增多,在相同条件下稀土金属改性的ZSM—5催化剂其裂解活性低些,这正支持了烷烃在分子筛强酸中心上裂解的机理;(3)以稀土改性ZSM—5分子筛为催化剂的裂解的烷烃油相产物中芳烃含量有较明显降低;(4)稀土改性ZSM—5分子筛具有较少的积碳现象。     

基于X-ZSM-5上NaAlCl4催化制备(CH3)2SiCl2机理的量化研究

在Lanl2dz和6-311++G(3df,2pd)不同的基组水平上,采用量子化学方法分别对Zn~(2+)和AlCl~(2+)改性后的NaAlCl_4催化制备(CH_3)_2SiCl_2的反应机理进行了研究。计算结果表明:Zn~(2+)改性NaAlCl_4后速控步骤为催化剂吸附(CH_3)_3SiCl的过程;而AlCl_2~+改性NaAlCl_4后机理中速控步骤为CH_3SiCl_3与催化剂一并吸附(CH_3)_3SiCl所形成的中间体(CH_3AlCl_2/X-ZSM—5)的过程。综合分析得知:两通道的速控步骤活化能相差79.11kJ·mol~(-1),AlCl_2~+有利于反应进行,而Zn~(2+)对反应有负面影响。这与前线轨道分析结果一致。     

乙苯烷基化择形催化剂——改性HZSM-5分子筛的研究

HZSM-5在不同pH值对Mg~(2+)和Mn~(2+)的吸附量测定结果发现,HZSM-5吸附Mg~(2+)和Mn~(2+)的最佳pH值都在3.0附近。对Mg(Ac)_2/HZSM-5和Mn(Ac)_2/HZSM-5的热分解性能研究结果表明:由于Mg(Ac)_2、Mn(Ac)_2和载体HZSM-5之间的相互作用,使得负载型样品热分解的起始温度比纯Mg(Ac)_2和Mn(Ac)_2低,而完全分解的温度由纯样品的500℃左右提高到550℃左右。镁改性HZSM-5分子筛上进行乙苯与乙醇烷基化反应可直接合成高纯度的对二乙苯。在反应温度38O℃,空速6.9L·h~(-1)下,在Mg(1.5)HZSM-5催化剂上,反应达到稳定后,对位选择性为96％,对二乙苯产率达5.8％。经Mn改性的HZSM-5催化剂上,对二乙苯产率为6.3％,乙苯转化率达7.0％,但对位选择性只有82.3％。经Mg、Mn同时改性的HZSM-5催化性能没有MgHZSM-5好。     

甲苯与甲醇在改性的ZSM-5沸石催化剂上合成对二甲苯选择性的研究

研究了甲苯与甲醇在改性的ZSM—5沸石催化剂上进行的烷基化反应,以及作为化学探针的邻二甲苯异构化反应。讨论了控制对二甲苯选择性的各种可能因素。提出扩散效应和处于适当微环境中的B酸中心对产物的选择性都有贡献,而在一般情况下,扩散效应的贡献较大。     

ALCL_3和SiCL_4改性HZSM-5沸石上的乙苯乙烯烷基化反应

本文用微型反应器、SEM、XPS、IR-TPD、吸附动力学等手段研究了HZSM-5沸石经 ALCL_3或 SiCL_4蒸气改性前后的乙苯、乙烯烷基化反应的催化性能及其与沸石表面性质间的关系。结果表明,改性会使 HZSM-5 沸石的表面 B 酸中心数量减少,强度降低,并造成沸石孔口、孔道阻塞或孔径收缩和孔道阻碍,扩大了二烷基苯异构体间的扩散差别。这些变化是造成乙苯、乙烯烷基化反应活性和选择性变化的重要原因。     

改性NiO-La_2O_3/ZSM-5催化苯与甲醇烷基化反应性能

采用NaOH溶液对ZSM-5分子筛进行碱处理以获得介孔结构,再采用等体积浸渍法,以硝酸镍和硝酸镧溶液为浸渍液制备了NiO-La_2O_3/ZSM-5分子筛催化剂,并进行X射线荧光衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)和氨的程序升温脱附(NH_3-TPD)等表征.将改性NiO-La_2O_3/ZSM-5在固定床反应器中催化苯与甲醇烷基化的反应,并进行工艺条件的探索.结果表明:改性NiO-La_2O_3/ZSM-5分子筛依然保持MFI结构,但产生了大量介孔结构;强酸中心强度减弱,酸量降低,有利于苯与甲醇烷基化反应转化率和选择性的提高;改性NiO-La_2O_3/ZSM-5分子筛催化苯与甲醇烷基化的最佳反应条件为温度450°C,压力0.1 MPa,空速3h-1,甲醇与苯进料比1∶1,此条件下苯的转化率可达51.36%,甲苯选择性为51.59%,二甲苯选择性为36.07%.     

Ag-2及含硼Ag-2型分子筛的合成及其酸性研究

合成了SiO_2-Al_2O_3-KOH-TMA-H_2O体系的Ag-2和SiO_2-Al_2O_3-H_3BO_3-KOH-TMA-H_2O体系的含硼Ag-2型分子筛,并且得到了后者的三元晶化区域图.X射线衍射和~(11)B NMR研究了这些分子筛的结构,表明硼原子处在沸石正四面体位置上.用程序升温脱附方法考察了它们的表面酸性.苯-乙醇烷基化,乙苯歧化反应考察了它们的催化活性.     

化学液相沉积法改性ZSM-5沸石上的甲苯择形歧化反应Ⅰ沉积条件的影响

以硅氧烷为改性剂，采用化学液相沉积法制备了系列改性HZSM-5催化剂，用X射线衍射(XRD)、低温N2物理吸附及程序升温氨脱附(NH3-TPD)表征了催化剂的物化性质，并在高压微型反应装置上考察了改性催化剂在甲苯歧化反应中的催化性能．详细考察了催化剂制备过程中沉积量、沉积时间和沉积次数对甲苯转化率和对二甲苯选择性的影响。结果表明．催化剂颗粒的内外层SiO2沉积不均匀，形成了蛋壳型的催化剂；SiO2主要沉积在ZSM-5晶粒的外表面，而内部结构和酸性影响不显著。改性催化剂可大幅度提高甲苯歧化的对位选择性；沉积时间对选择性影响不大．多次沉积、增加沉积剂量可提高对位选择性，且存在一个最佳沉积量。     

XPS研究BF_3·OEt_2对HZSM—5沸石的脱铝作用

用XPS技术以及 X 射线微区分析法研究BF_3·OEt_2改性HZSM—5的表面组成特征,结果表明:BF_3·OEt_2对 HZSM—5沸石浅表面有明显的脱铝作用,而且可去除阻塞沸石孔道中的无机硅、铝杂质,但对骨架中的硅无作用;改性催化剂表面硅铝比明显提高,甲苯歧化反应活性和对二甲苯选择性均优于改性前 HZSM—5。     

β分子筛的改性及其在甲苯与异丙醇烷基化反应中的应用

采用不同浓度的柠檬酸和磷酸对β分子筛进行改性,并对其应用于甲苯与异丙醇烷基化反应的催化性能展开研究。结果表明,改性后的β分子筛较原分子筛具有更好的催化活性,分别以0.5mol·L~(-1)柠檬酸和0.1mol·L~(-1)磷酸改性后的分子筛为催化剂,可不同程度的提高异丙醇的转化率和烷基化反应的选择性。     

中孔分子筛上苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯

在常压、50～70 ℃和苯∕1-十二烯摩尔比8:1条件下，利用间歇反应装置实验评价了MCM-22、0.5%磷改性MCM-22和1.5%磷改性MCM-22三种中孔分子筛对苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯的催化性能，并结合NH3-TPD、XRD和BET表征结果，探讨了分子筛物理化学特性对其催化性能的影响。结果表明：（1）实验考察的三种分子筛均具有强酸和弱酸两种酸中心，适宜的强酸量对提高分子筛的催化活性和2位烷基化产物的选择性有利；（2）2位烷基化产物的选择性随分子筛中所含磷含量的增加而增加，但过高的磷含量将导致烯烃转化率的降低，因此控制适宜的磷改性用量是非常重要的；（3）0.5%磷改性MCM-22在所考察的三种分子筛中对十二烷基苯的合成具有更好的催化性能，其70℃下的烯烃转化率达到34%，2位产物选择性不低于60％。     

长链烯烃-苯烷基化反应分子筛催化剂稳定性的研究

利用液相压力微型反应系统,在150℃、液体空速40h~(-1)的条件下,对各种Y型分子筛作为十二烯-苯烷基化反应催化剂的稳定性进行了考察。结果表明,用碱土金属离子或稀土金属离子交换改性的HY分子筛在烷基化反应中具有比HY更好的稳定性。其中以SrHY分子筛的稳定性最好,在维持烯烃转化率在98%以上时,单周期的处理量可达160公斤烷基苯/公斤他化剂。研究还表明,在Y型分子筛中引入Sr~(2+)后能增强分子筛对苯的吸附能力,在反应温度下使苯仍能维持活化吸附状态。     

甲苯与甲醇在H_3BO_3-KOH改性的KX沸石上侧链烷基化反应性能的研究

本文对H3BO3和KOH酸碱双组分浸渍或机械混合法改性的KX沸石进行了甲苯与甲醇侧链烷基化反应的系统研究。结果表明,采用H3BO3和KOH双组分改性的KX沸石比只用KOH或H3BO3单一组分改性的KX沸石反应性能好,而且中等交换度的KX沸石经H3BO3和KOH改性后,苯乙烯(ST)和乙苯(EB)的选择性和 ST/(ST EB)比值提高的最为显著。在反应温度为430℃。W/F=50(g·h/mol),N2/F=5(mol比)、甲苯与甲醇的mol比为5的反应条件下,交换度为57%的KX沸石浸渍5% 的H3BO3和与H3BO3等mol比的KOH后得到的改性沸石催化剂的反应结果如下:选择性为,30%,ST…     

Cu-ZSM-5分子筛吸附NOx的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)方法对Cu+在ZSM—5分子筛孔道内的位置进行了系统地研究,并在此基础上对NOx(NO,N2O,NO2)分子在Cu—ZSM—5不同孔道内的吸附进行了考察。采用包含完整直孔道、正弦孔道以及两孔道交叉处的22T模型,确定了Cu+在ZSM—5分子筛内的三种可能位置:直孔道内、孔道交叉处和正弦孔道内。研究结果表明,Cu+与2—3个骨架氧原子形成配位键负载于ZSM—5分子筛内;三种结构模型中,Cu+在孔道交叉处的构型最稳定。对Cu—ZSM—5吸附NOx的研究表明,NOx与分子筛均可通过形成Cu—N键而发生较强的相互作用,从而不同程度地削弱了NOx分子中的N—O键,使N—O键长增长。在Cu—ZSM—5的三种结构模型上,NO,N2O,NO2分子的吸附情况有所不同,其中NO,NO2在Cu+位于直孔道的模型上的吸附均引起铜向孔道交叉处迁移,形成的吸附复合物与Cu+位于孔道交叉处的吸附复合物几乎收敛于同一构型。表明由于孔道交叉处空间较大,使NO,NO2更容易达到稳定的平衡状态。吸附复合物总能量数据表明进一步的反应很有可能发生在Cu—ZSM—5分子筛的孔道交叉处。