SAPO-34和MeAPSO-34分子筛的合成及催化性能

采用水热合成法制备了具有CHA骨架结构的SAPO-34和MeAPSO-34(Me=Ni、Zn、Fe、Cu和Ni-Zn)分子筛。以甲醇裂解制取低碳烯烃(MTO)为模型反应,采用固定床反应装置,对所制备的分子筛进行了催化性能评价。结果表明,所制备的MeAPSO-34分子筛具有比SAPO-34分子筛更高的乙烯选择性和乙烯与丙烯总选择性,且Ni-Zn双金属改性比单金属改性更有利于乙烯与丙烯总选择性的提高,但金属离子的添加会导致丙烯选择性的降低。与SAPO-34相比,单金属Ni的加入可使乙烯的选择性增加7.7%(由SAPO-34的40.7%增加至NiAPSO-34的48.4%),乙烯与丙烯总选择性增加2.5%;而双金属Ni-Zn的加入可使乙烯的选择性增加6.5%,乙烯与丙烯总选择性增加3.2%。     

氮化改性的SAPO-34分子筛的MTO性能研究

为了提高SAPO-34分子筛的低碳烯烃选择性級抗结焦性能,以三乙胺为模板剂,在正磷酸-拟薄水铝石-氢氟酸体系中合成了小粒径SAPO-34分子筛;以氨为氮源,采用高温氮化法对分子筛进行了改性。以XRD、NH3-TPD、BET等手段对分子筛样品进行了表征;在固定床反应器上测定了SAPO-34分子筛对MTO反应的催化性能。结果表明,添加氢氟酸有利于提高SAPO-34分子筛的结晶度,并且得到小而均匀的分子筛,其比表面积、孔体积分别由318m2/g、0.187 cm3/g增大到456 m2/g、0.294 cm3/g;经氮化改性后SAPO-34分子筛表面的酸强度及酸量减小,从而使其催化性能得到改善,烯烃选择性提高(乙烯+丙烯总选择性由70.91%提高到85.55%),尤其是乙烯选择性提高(乙烯/丙烯由1.58提高到1.87),催化剂的抗积碳性能提高(>6.5h),催化剂寿命也延长(>6.5h)。     

高选择性SAPO-34分子筛的合成及催化性能

以磷酸铝为铝源和磷源用水热合成法制备了具有CHA骨架结构的SAPO-34分子筛,采用XRD、BET、NH₃-TPD和SEM等手段对分子筛进行了表征。以甲醇裂解制取低碳烯烃(MTO)为模型反应,采用固定床反应装置,对制备的分子筛进行了催化性能评价。结果表明,合成的分子筛具有SAPO-34结构,酸性较强,在MTO反应中几乎只有乙烯生成,对乙烯的选择性达到90%以上,再生性能(热稳定性)较好,与按照传统方法合成的SAPO-34分子筛相比,催化性能更好。     

SAPO-34/堇青石整体式催化剂的制备及其催化甲醇制烯烃性能

采用气相转移法(Q)、原位合成法(Y)和涂覆法(Z),制备出了3个系列的不同SAPO-34含量的SAPO-34/堇青石整体式催化剂。采用XRD和N₂吸脱附等分析测试技术表征了催化剂的结构,在固定床反应器上评价了整体式催化剂的甲醇制烯烃反应性能。结果表明：3个系列的SAPO-34/堇青石整体式催化剂堇青石表面SAPO-34分子筛的基本骨架没有发生大的改变,气相转移法制备的催化剂具有相对较大的比表面积,原位合成法制备的催化剂具有相对稍大的孔径。在催化剂的SAPO-34含量相近的情况下,气相转移法制备的催化剂具有最好的催化性能;以(Q)19.7%SAPO-34/堇青石整体式催化剂为例,在反应温度380~420℃、空速520~810mL/(g·h)的条件下有利于低碳烯烃的生成。在400℃和670mL/(g·h)的反应条件下,低碳烯烃的选择性最高,乙烯和丙烯的选择性分别可达到40.91%和32.80%,乙烯和丙烯的总选择性能达到73.71%。     

HZSM-5?SAPO-11复合分子筛的合成及催化乙醇脱水制乙烯

合成了一系列HZSM-5/SAPO-11复合分子筛,研究了原料配比、模板剂及晶化时间等合成条件对HZSM-5/SAPO-11复合分子筛的形成及催化乙醇脱水性能的影响,比较了复合分子筛和HZSM-5分子筛的催化稳定性。研究确定了复合分子筛的最佳合成条件:原料质量配比为二正丙胺m(DPA)∶m(HZSM-5)∶m(Al_2O_3)=8∶4∶1,二正丙胺为模板剂,晶化时间为24h.复合分子筛表现出良好的乙醇脱水催化性能,反应150h,催化活性基本没有下降,乙醇转化率和乙烯选择性均保持在95%左右。     

SAPO-34分子筛的合成及其对甲醇制低碳烯烃反应的催化性能

制备具有适宜酸性能和最佳物理性质的催化剂是甲醇制低碳烯烃(MTO)工艺的关键。采用水热晶化法,考察了不同模板剂、模板剂用量、pH、晶化时间和温度等因素对SAPO-34分子筛制备的影响,并采用XRD、SEM、BET和NH3-TPD等方法进行表征,从而考察分子筛结构、表面酸性等性质对分子筛催化剂在MTO反应中的催化性能的影响。结果表明:四乙基氢氧化铵(TEAOH)为合成SAPO-34的最佳模板剂,与二乙胺相比,TEAOH制得的SAPO-34比表面积大(400 m2/g),呈立方晶形,颗粒尺寸较小且分布均匀,具有比例适宜的强、弱酸中心;而以二乙胺为模板剂合成的SAPO-34具有较多的强酸中心,酸性较强。采用TEAOH为模板剂,当n(TEAOH)∶n(Al2O3)为2.02~1.35时,减少模板剂用量,合成产物仍为SAPO-34,相对结晶度减小;当n(TEAOH)∶n(Al2O3)为1.35~1.01时,减少模板剂用量会导致SAPO-5与SAPO-34共生。直接、快速的升温过程不利于晶粒的成长;先升温至90~150℃并维持这一温度,待过渡相态稳定后再继续升温至170~250℃晶化,有利于得到更高结晶度的SAPO-34晶体,此时SAPO-34分子筛在MTO反应中显示了最优的催化性能,甲醇转化率100%,对低碳烯烃的选择性为83.40%,活性时间为220 min。     

新型核（Co/Al2O3）-壳（SAPO-34）结构催化剂的制备及其费-托合成反应性能研究

采用水热法在Co/Al2O3球形催化剂外表面原位包裹了一层SAPO-34分子筛膜,制备了具有核(Co/Al2O3)-壳(SAPO-34)结构的复合型催化剂.用X-射线衍射和扫描电镜对其结构进行了表征,并考察了其费-托合成直接制取低碳烯烃的反应性能.结果表明:此复合型催化剂外层的SAPO-34膜对核心Co/Al2O3球形催化剂上的费-托合成反应提供了特殊的限域环境、孔道择型选择性和酸性,显著地改变了费-托合成产物分布,抑制了重质烃的生成,极大地提高了低碳烯烃的选择性.     

酸掺杂原位合成多级孔SAPO-34及用于催化甲醇制烯烃反应

采用原位合成法,向分子筛合成母液中加入酸,成功制备出表面呈类沙漏形状的多级孔SAPO-34分子筛。通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、物理吸附仪(BET)、X线荧光光谱(XRF)、化学吸附仪(NH_3-TPD)、同步热分析仪(TG)等仪器对分子筛进行表征,并将其应用于甲醇制烯烃(MTO)反应中。结果表明:采用酸掺杂原位合成制备得到的多级孔SAPO-34分子筛与SAPO-34分子筛的拓扑结构(CHA型)相同;多级孔SAPO-34分子筛结晶度有所下降,比表面积、孔容有所增加;在活化温度550℃、反应温度450℃、载气流量30 mL/min、甲醇重时空速(WHSV)为2.0 h~(-1)、常压条件下,制备得到的0.5OA-SAPO-34分子筛具有较优的催化性能,其催化寿命为570 min,与SAPO-34分子筛原粉相比,提高了210 min,低碳烯烃(乙烯、丙烯)选择性为88.78%,与SAPO-34分子筛原粉相比,低碳烯烃选择性基本保持一致。     

SAPO-34和纳米ZSM-5分子筛在甲醇转化制烯烃中的催化性能研究

合成了具有CHA结构的SAPO-34和具有MFI结构的纳米ZSM-5分子筛,采用XRD,BET,NH3-TPD,SEM等手段进行了表征,并考察了其在甲醇转化制烯烃(MTO)反应中的催化性能.结果表明:在MTO催化反应中,SAPO-34分子筛表现出很高乙烯和丙烯的选择性,而纳米ZSM-5对丙烯具有较高的选择性.同时,小晶粒纳米ZSM-5具有较长的催化荆寿命,因此具有潜在的工业化应用前景.     

晶化条件对SAPO_34结晶度及催化活性的影响

研究了硅含量、铝硅源和操作条件对SAPO-34分子筛结晶度的影响,并探讨了以不同结晶度的SAPO-34分子筛为载体的催化剂在NO转化为N2反应中的催化性能。结果表明,采用无机铝源和无机硅源、以及采用预晶化和搅拌处理均有利于提高SAPO-34分子筛的结晶度,结晶度高的SAPO-34,催化活性也高。     

一步合成CoSAPO-5分子筛及其在苯乙烯空气环氧化中的催化研究

本研究通过一步水热转动法原位合成了CoSAPO-5分子筛,通过两步法(先合成SAPO-5后经离子交换或浸渍法负载Co源)制备了Co/SAPO-5催化剂. XRD表征可看出所合成分子筛具有AFI的特征衍射峰,扫描电镜可看出CoSAPO-5分子筛晶体呈六方棱柱型,固体紫外图谱表明钴源存在于CoSAPO-5分子筛中. CoSAPO-5焙烧后显示出良好催化活性,催化苯乙烯空气环氧化产率为72. 2%;而Co/SAPO-5对苯乙烯的催化环氧化产率最高为56. 9%.比较两种制备方法,一步转动法合成CoSAPO-5操作简单,更利于钴源分散在骨架活性位置,所制取催化剂催化烯烃环氧化产率更高,综合表明一步转动法在催化剂制备中有很大的优势.     

Fe,Co,Ni/MgO对氨还原SO_2到单质硫的催化性能

采用固定床流动反应装置研究了高温焙烧的负载型催化剂 Me/ Mg O(Me为 Fe,Co,Ni)对氨还原 SO2 到单质硫反应的催化性能 ,活性评价结果表明 ,Fe/ Mg O催化剂对该反应SO2 的转化率 C%和生成硫的产率 Y%都明显高于其它两种催化剂 .TPR、XRD结果表明 ,催化剂的活性大小与其还原行为及载体表面和活性组分的相互作用密切相关 ;Co/ Mg O和 Ni/Mg O催化剂在反应前后都有新物相 (Co,Mg) O和 Mg Ni O2 固溶体形成 .     

Fe,Co,Ni／MgO对氨还原SO2到单质硫的催化性能

采用固定床流动反应装置研究了高温焙烧的负载型催化剂Me/MgO(Me为Fe,Co,Ni)对氨还原SO2到单质硫反应的催化性能,活性评价结果表明,Fe/MgO催化剂对该反应SO2的转化率C％和生成硫的产率Y％都明显高于其两种催化剂,TPR,XRD结果表明,催化剂的活性大小与其还原行为及载体表面和活性组分的相互作用密切相关,Co/MgO和Ni/MgO催化剂在反应前后都新物相（Co,Mg)O和MgNiO2固溶体形成。     

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/HZSM5),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)2.5 h-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%.     

CoNiAPO-5分子筛的合成、表征及其催化性能

采用水热合成法制备了不同Co/Ni摩尔分数的CoNiAPO-5分子筛,X射线衍射证明,所合成的分子筛具有典型的AFI结构.傅立叶变换红外光谱和紫外-可见漫反射光谱的结果显示,Co进入了AlPO-5分子筛的骨架,而大部分的Ni位于骨架外,只有少部分的Ni进入了骨架.所合成的分子筛在环己烷催化选择氧化制备环己酮和环己醇反应中的催化性能显示,NiAPO-5表现出较高的酮醇比,而CoAPO-5则具有较高的环己烷转化能力.在CoNiAPO-5分子筛催化环己烷氧化反应中,Ni、Co表现出一定的协同作用.     

阳离子聚丙烯酰胺絮凝回收利用SAPO-34分子筛母液

利用阳离子聚丙烯酰胺和稀盐酸组合絮凝的方法,将SAPO-34分子筛晶化母液中的磷铝物种经絮凝、干燥、粉碎后,添加一定量的硅铝等原料,在干胶转化体系下合成出具有片层堆积晶的多级结构SAPO-34分子筛。结果表明,制备的SAPO-34分子筛介孔孔容高达0.40cm3/g,其在甲醇制烯烃(MTO)反应中催化寿命达到200min,双烯(乙烯+丙烯)选择性达到87%.本研究提出的分子筛晶化母液处理工艺具有简单、经济、高效、绿色环保等特点。     

Ni/Al_2O_3、Co/Al_2O_3和Ni-Co/Al_2O_3催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢的性能

利用浸渍法制备Ni/Al2O3、Co/Al2O3、Ni-Co/Al2O3催化剂,考察催化剂对乙醇水蒸气重整反应的催化性能,对催化剂进行x射线衍射(XRD)表征.实验结果表明,Ni/Al2O3催化剂具有较好的低温活性,Co/Al2O3催化剂具有较高的氢气选择性和较低的甲烷选择性,而Ni-Co/Al2O3催化剂表现出良好的催化性能,有较高的低温活性,较高的氢气、二氧化碳选择性,较低的一氧化碳、甲烷选择性,450 ℃时乙醇转化率达到100%, 氢气选择性为79.8%,二氧化碳选择性为91.9%.     

晶化条件对SAPO-34分子筛合成及性能的影响

采用水热合成法制备了SAPO-34分子筛,研究了晶化条件(温度和时间)对产品结晶度和纯度的影响。选择部分样品制备负载0.5%Pt(质量分数)的催化剂,进一步研究晶化条件对H2选择催化还原NO反应性能的影响。结果表明,晶化过程中存在SAPO-34和SAPO-5共生的现象,二者相互转化过程随晶化温度和晶化时间的不同而不同。H2选择催化还原NO结果显示,以含有少量SAPO-5晶相的SAPO-34分子筛为载体的负载Pt催化剂具有更好的活性与稳定性。     

固相合成MAPO-5分子筛及其在甲苯催化燃烧中的应用

以二正丙胺磷酸盐(DPA·H₃PO₄)和四乙基溴化铵(TEABr)为双模板剂,采用简单、绿色、高效的固相研磨法合成了多级孔杂原子磷酸铝分子筛CeAPO-5和CoAPO-5;为提升催化性能,增加分子筛中铈离子的含量,制备了一系列不同铈掺杂量的CeAPO-5分子筛,包括CeAPO-5分子筛(w(Ce)=2%)、1.2CeAPO-5分子筛(w(Ce)=2.4%)和2CeAPO-5分子筛(w(Ce)=4%)。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N₂吸脱附测试(BET)、固体紫外可见(UV-Vis)漫反射光谱和X射线光电子能谱(XPS)等手段对所合成分子筛进行表征,同时以甲苯为目标污染物,考察了分子筛催化剂在催化燃烧反应中的催化性能。结果表明,所合成的分子筛都具有典型的AFI结构,结晶度较高,且Ce离子和Co离子被成功引入到分子筛骨架中;CeAPO-5分子筛在甲苯催化燃烧反应中较CoAPO-5分子筛具有更好的催化性能;在将金属Ce的含量从2%提高到4%的过程中,催化剂催化氧化甲苯的活性也有所提高,当反应温度为400 ℃时,2CeAPO-5分子筛的甲苯转化率接近100%;通过对催化剂在360 ℃时催化氧化甲苯的稳定性进行研究发现,2CeAPO-5分子筛在经过30 h的反应后仍保持70%左右的甲苯转化率。     

小晶粒SAPO-34分子筛的合成 I.化学合成法

采用HF-三乙胺复合模板剂法或TEAOH-Morpholine(四乙基氢氧化铵-吗啉)双模板剂法均可得到小晶粒的SAPO-34分子筛,但通过调节TEAOH的用量,由TEAOH-Morpholine双模板剂法得到的SAPO-34分子筛的晶粒最小。MTO(甲醇制低碳烯烃工艺)反应的结果表明,小晶粒分子筛有利于得到较高的单程乙烯+丙烯得率。