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疏水型H-ZSM-5分子筛上NO氧化反应的研究 被引量:20
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作者 李玉芳 刘华彦 +2 位作者 黄海凤 张泽凯 陈银飞 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期469-473,共5页
针对NO低温氧化催化剂的抗水汽性差的问题,以疏水型高硅H-ZSM-5分子筛为NO氧化催化剂,在温度为10-90℃、NO进口浓度为0.05%-0.08%,及相对湿度为0-100%条件下,考察了NO的氧化反应.结果表明,H-ZSM-5分子筛的硅铝比由50提高至300时,湿气条... 针对NO低温氧化催化剂的抗水汽性差的问题,以疏水型高硅H-ZSM-5分子筛为NO氧化催化剂,在温度为10-90℃、NO进口浓度为0.05%-0.08%,及相对湿度为0-100%条件下,考察了NO的氧化反应.结果表明,H-ZSM-5分子筛的硅铝比由50提高至300时,湿气条件(水汽含量1.18%)下,NO氧化率由20%升高至56%;干气下,低温有利于NO氧化;湿气下(水汽含量1.18%),NO氧化率随着温度的升高先增加后减少,最佳反应温度为20℃,与NOx工业废气的排放温度相近.200h的稳定性试验结果显示,在30℃、NO进口浓度0.08%、空时0.5s、保持相对湿度为50%或100%时,NO氧化率可维持在60%和50%,催化剂具有良好的稳定性. 展开更多
关键词 h-zsm-5分子筛 疏水性 低温 NO氧化
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H-ZSM-5分子筛催化二甲苯异构化的反应机理 被引量:16
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作者 李玲玲 聂小娃 +1 位作者 宋春山 郭新闻 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第4期754-762,共9页
采用密度泛函理论(DFT)和ONIOM方法,研究了H-ZSM-5分子筛上二甲苯异构化机理.描述了中间体物种和过渡态的结构.反应物吸附和产物脱附对二甲苯异构化的反应趋势有重要影响.反应活化能的计算结果表明,在H-ZSM-5分子筛延伸的孔道结构中,异... 采用密度泛函理论(DFT)和ONIOM方法,研究了H-ZSM-5分子筛上二甲苯异构化机理.描述了中间体物种和过渡态的结构.反应物吸附和产物脱附对二甲苯异构化的反应趋势有重要影响.反应活化能的计算结果表明,在H-ZSM-5分子筛延伸的孔道结构中,异构化反应沿着生成间二甲苯的方向进行.但是较高的脱附能使生成的间二甲苯滞留在分子筛孔道中,其进一步异构化生成对二甲苯具有动力学优势.对二甲苯产物在分子筛孔道的酸中心上可选择性生成.在H-ZSM-5分子筛外表面,不受延伸孔道结构的静电限制时,二甲苯异构化生成间二甲苯产物,其可以很容易从活性位上脱附.非选择性异构化降低了对二甲苯的选择性.因此,对H-ZSM-5分子筛外表面改性能够抑制二甲苯的非选择性异构化,因此限制了反应在分子筛孔道中进行,提高了对二甲苯的选择性.二甲苯异构化相对反应速率常数的计算结果也表明,在分子筛外表面上,生成间二甲苯的异构化反应速率较快.升高反应温度会降低对二甲苯的选择性. 展开更多
关键词 异构化机理 二甲苯 密度泛函理论 ONIOM h-zsm-5
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H-ZSM-5分子筛不同孔道处的酸位在甲醇制烯烃反应中的催化作用 被引量:10
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作者 王森 李志凯 +4 位作者 秦张峰 董梅 李俊汾 樊卫斌 王建国 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第7期1126-1136,共11页
甲醇制烯烃(MTO)作为一条由煤、天然气和生物质等含碳资源制备重要有机化学品的非石油路线,近年来备受关注.作为MTO催化剂,分子筛的骨架拓扑结构和酸性质对于其催化活性、反应路径和产物分布等具有重要的影响.H-ZSM-5分子筛是一种典型的... 甲醇制烯烃(MTO)作为一条由煤、天然气和生物质等含碳资源制备重要有机化学品的非石油路线,近年来备受关注.作为MTO催化剂,分子筛的骨架拓扑结构和酸性质对于其催化活性、反应路径和产物分布等具有重要的影响.H-ZSM-5分子筛是一种典型的MTO反应催化剂,酸位可以分布在MFI拓扑结构的直孔道、正弦孔道和交叉位点处.虽然目前已普遍认可MTO反应遵循芳烃/烯烃双循环烃池机理,分子筛的催化性能与其骨架中酸中心的位置相关,但对于H-ZSM-5分子筛不同孔道位置处的酸中心在甲醇制烯烃反应中的催化作用仍缺乏足够认识.本文采用密度泛函理论计算和分子动力学模拟方法,对H-ZSM-5分子筛不同孔道处(包括正弦孔道、直孔道和交叉腔)酸位中心上的MTO反应网络(包括芳烃循环、烯烃循环和芳构化)及甲醇原料和烯烃/芳烃产物的扩散行为进行了比较研究.结果表明,与正弦孔道和直孔道相比,芳烃循环和芳构化反应在交叉腔的酸中心上因具有较低的能垒而更易进行.相比之下,在正弦孔道和直孔道中,多甲基苯的生成受到显著限制,而烯烃循环却可以在三种酸中心(正弦孔道、直孔道和交叉腔)上以相近的能垒和相似的几率进行.芳烃循环生成乙烯和丙烯的几率相近,而烯烃循坏产物以丙烯和较高的烯烃产物为主.落位于H-ZSM-5交叉腔的酸中心能促进芳烃中间体如多甲基苯的生成,推动芳烃循环,提高乙烯选择性,而正弦孔道和直孔道中的酸中心则能增强烯烃循环,生成较多的丙烯和较高的烯烃产物.因此,H-ZSM-5分子筛对MTO的催化性能(包括活性和产物选择性等),可以通过有目的地调节酸中心在分子筛骨架中的位置分布(即铝落位)而得到有效调变和提升.本文阐明了H-ZSM-5分子筛酸中心在MTO反应中的催化作用与其骨架中的落位之间的有机联系,为高效甲醇转化分子筛催化剂的设计和性能提升提供了参考思路. 展开更多
关键词 甲醇制烯烃 h-zsm-5分子筛 酸位分布 密度泛函理论计算 分子动力学模拟
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Zn/H-ZSM-5催化剂上的二甲醚芳构化反应 被引量:6
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作者 方奕文 汤吉 +3 位作者 黄晓昌 沈尾彬 宋一兵 孙长勇 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期264-266,共3页
考察了H-ZSM-5和Zn/H-ZSM-5催化剂的二甲醚芳构化性能.结果表明,H-ZSM-5分子筛催化剂酸性的增强和酸中心的增多有利于二甲醚芳构化.当在H-ZSM-5催化剂中加入2%Zn时,在360oC下反应时总芳烃收率从50.0%增加至66.2%,C8芳烃收率从28.6%增加... 考察了H-ZSM-5和Zn/H-ZSM-5催化剂的二甲醚芳构化性能.结果表明,H-ZSM-5分子筛催化剂酸性的增强和酸中心的增多有利于二甲醚芳构化.当在H-ZSM-5催化剂中加入2%Zn时,在360oC下反应时总芳烃收率从50.0%增加至66.2%,C8芳烃收率从28.6%增加到39.0%.反应温度升高到480oC时,总芳烃收率增加至78.0%. 展开更多
关键词 二甲醚 芳构化 h-zsm-5分子筛 负载型催化剂
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苯和甲醇在H-ZSM-5催化剂上甲基化的反应机理 被引量:6
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作者 李玲玲 陈韧 +6 位作者 戴戬 孙野 张作良 李晓亮 聂小娃 宋春山 郭新闻 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第4期769-779,共11页
采用"our own-N-layered integrated molecular orbital+molecular mechanics"(ONIOM)和密度泛函理论(DFT)结合的方法,在5T、12T、104T_9和104T_(12)H-ZSM-5模型中研究了苯和甲醇甲基化的分步和协同机理。描述了中间体物种和... 采用"our own-N-layered integrated molecular orbital+molecular mechanics"(ONIOM)和密度泛函理论(DFT)结合的方法,在5T、12T、104T_9和104T_(12)H-ZSM-5模型中研究了苯和甲醇甲基化的分步和协同机理。描述了中间体物种和过渡态的结构。考察了H-ZSM-5催化剂Br?nsted(B)酸强度对苯和甲醇甲基化反应机理的影响。反应活化能结果表明,在B酸强度更强的H-ZSM-5催化剂上,苯和甲醇甲基化反应更容易发生,反应活化能更低。随着B酸强度增强,分步机理的反应活化能比协同机理的反应活化能降低的更多。B酸强度增强对分步机理更有利。当分步机理成为主导反应路径时,分步机理中甲醇脱水步骤生成的甲氧基中间体进一步生成大体积烃类的副反应会导致H-ZSM-5催化剂因积炭而失活。合理调变H-ZSM-5催化剂的酸强度对提高催化剂的催化活性和稳定性有重要意义。 展开更多
关键词 密度泛函理论 ONIOM 苯甲基化 甲醇 h-zsm-5
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焙烧温度对二甲醚水蒸气重整制氢Cu/ZnO/Al_2O_3/Cr_2O_3+H-ZSM-5双功能催化剂性能的影响 被引量:8
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作者 李娟 海航 +5 位作者 闫常峰 胡蓉蓉 么志伟 罗伟民 郭常青 李文博 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1240-1245,共6页
采用共沉淀耦合机械混合法制备了Cu/ZnO/Al2O3/Cr2O3+H-ZSM-5双功能催化剂,并用于二甲醚水蒸气重整制氢反应,结合热重、傅里叶红外光谱、XRD、BET、H2-TPR表征,考察了焙烧温度对Cu/ZnO/Al2O3/Cr2O3催化剂物理化学性质及双功能催化剂催... 采用共沉淀耦合机械混合法制备了Cu/ZnO/Al2O3/Cr2O3+H-ZSM-5双功能催化剂,并用于二甲醚水蒸气重整制氢反应,结合热重、傅里叶红外光谱、XRD、BET、H2-TPR表征,考察了焙烧温度对Cu/ZnO/Al2O3/Cr2O3催化剂物理化学性质及双功能催化剂催化性能的影响。研究结果表明,400℃焙烧时,析出CuO粒子的同时伴有尖晶石相,进而在反应过程中对金属铜粒子起到良好的隔离作用。而焙烧温度较低时,催化剂分解不完全,催化剂活性位较少。焙烧温度大于500℃时,CuO粒子发生二次团聚,同时尖晶石相大量生成,造成催化剂活性位减少,活性较低。合适的焙烧温度为400℃,此时二甲醚转化率为92.9%,氢气收率可达到76.5%,具有较好的反应效果。 展开更多
关键词 Cu/ZnO/Al2O3/Cr2O3+h-zsm-5催化剂 焙烧温度 水蒸气重整 二甲醚
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H-ZSM-5催化甲苯与碳酸二甲酯和甲醇甲基化的反应机理(英文) 被引量:6
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作者 李玲玲 JANIK J.Michael +2 位作者 聂小娃 宋春山 郭新闻 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1467-1478,共12页
对二甲苯是重要的石油化工产品之一,可以通过甲苯甲基化生产.本文采用"ourown-N-layered integrated molecular orbital+molecular mechanics"(ONIOM)和密度泛函理论(DFT)结合的方法,计算了H-ZSM-5催化甲苯与碳酸二甲酯(DMC)... 对二甲苯是重要的石油化工产品之一,可以通过甲苯甲基化生产.本文采用"ourown-N-layered integrated molecular orbital+molecular mechanics"(ONIOM)和密度泛函理论(DFT)结合的方法,计算了H-ZSM-5催化甲苯与碳酸二甲酯(DMC)和甲醇甲基化反应机理.考察了反应物吸附和产物脱附.描述了主要的中间物种和过渡态的结构.用计算的速率常数来估计甲苯甲基化反应的动力学活性.H-ZSM-5催化的甲苯与DMC和甲醇甲基化的机理不同.甲苯和DMC甲基化包括DMC完全解离,接着甲基化生成二甲苯异构体.相比而言,在甲苯甲基化反应中,甲醇作为甲基化试剂的活性比DMC更好.甲苯和甲醇甲基化的分步反应路径和联合反应路径的本征活化能相似.在773K,分步反应路径的速率常数比联合反应路径更高.在甲苯和这两种试剂甲基化的反应中,生成对二甲苯为动力学优先,而间二甲苯为能量最低产物.我们的计算结果和实验观察到的现象一致. 展开更多
关键词 密度泛函理论 ONIOM 甲苯甲基化 碳酸二甲酯 甲醇 h-zsm-5
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原位固体核磁共振研究温和条件下丙烷在镓改性H-ZSM-5上的活化 被引量:4
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作者 邹雁 石磊 +2 位作者 马卓娜 朱卡克 贺鹤勇 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期525-527,共3页
C MAS NMR has been performed in situ to investigate the activation of 13C labeled propane under a mild condition over Ga-modified H-ZSM-5 catalysts prepared via different methods. The results indicate that the ion-exc... C MAS NMR has been performed in situ to investigate the activation of 13C labeled propane under a mild condition over Ga-modified H-ZSM-5 catalysts prepared via different methods. The results indicate that the ion-exchanged and/or its related Ga species are the highly active catalytic components, while impregnated Ga species is not the active species for propane activation at 573 K. 展开更多
关键词 原位固体核磁共振 丙烷 改性 h-zsm-5 分子筛催化剂 烷烃 芳构化 活化
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H-ZSM-5分子筛上的乙烯二聚反应机理的理论计算研究 被引量:12
9
作者 张佳 周丹红 倪丹 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期715-719,共5页
应用分子力学和量子力学联合的ONIOM2(B3LYP/6-31G(d,p):UFF)计算方法研究了H-ZSM-5分子筛上乙烯二聚反应的机理.用40T簇模型模拟ZSM-5分子筛位于孔道交叉点的酸性位,对乙烯二聚过程的分步反应和协同反应两种机理进行了考察.对于分步反... 应用分子力学和量子力学联合的ONIOM2(B3LYP/6-31G(d,p):UFF)计算方法研究了H-ZSM-5分子筛上乙烯二聚反应的机理.用40T簇模型模拟ZSM-5分子筛位于孔道交叉点的酸性位,对乙烯二聚过程的分步反应和协同反应两种机理进行了考察.对于分步反应机理,乙烯分子首先通过π-氢键作用在酸性位形成稳定的吸附络合物,再进一步发生质子化并生成乙醇盐中间体,随后乙醇盐与第二个乙烯分子发生碳-碳键结合形成丁醇盐产物.第一步质子化和第二步碳链聚合的活化能分别为152.88和119.45 kJ/mol,表明乙烯质子化反应为速控步骤.对于协同反应机理,乙烯质子化、碳-碳键和碳-氧键生成同时进行,生成丁醇盐,反应的活化能为162.30 kJ/mol,略高于分步反应机理中的速控步骤.计算结果表明这两种反应机理之间存在相互竞争. 展开更多
关键词 h-zsm-5分子筛 乙烯 二聚反应 理论计算
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H-ZSM-5分子筛催化4-MBP与甲醇甲基化的反应机理(英文) 被引量:2
10
作者 李玲玲 JANIK J.Michael +2 位作者 聂小娃 宋春山 郭新闻 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第1期56-66,共11页
4,4'-二甲基联苯(4,4'-DMBP)是生产高性能聚合物材料的重要前驱体,可以通过4-甲基联苯(4-MBP)甲基化制得.本文采用"our own-N-layered integrated molecular orbital+molecular mechanics"(ONIOM)和密度泛函理论(DFT... 4,4'-二甲基联苯(4,4'-DMBP)是生产高性能聚合物材料的重要前驱体,可以通过4-甲基联苯(4-MBP)甲基化制得.本文采用"our own-N-layered integrated molecular orbital+molecular mechanics"(ONIOM)和密度泛函理论(DFT)方法研究H-ZSM-5分子筛孔内4-MBP和甲醇择形甲基化的反应机理,考虑了分步和协同反应机理.分步机理的活化能低于协同机理.在两种反应机理中,4,4'-DMBP为动力学优先生成产物.过渡态择形的特征也使甲基化更容易生成4,4'-DMBP.在分子筛孔内,4-MBP异构化生成3-甲基联苯(3-MBP)的反应被抑制.在分子筛外表面,4-MBP异构化生成3-MBP比甲基化反应更有动力学优势,导致4,4'-DMBP选择性降低.对外表面进行改性将会抑制4-MBP异构化反应,并使反应在分子筛孔内进行,因此可以提高4,4'-DMBP的选择性.H-ZSM-5催化择形和非择形反应的计算结果与实验现象一致. 展开更多
关键词 ONIOM 甲基化 甲醇 4-MBP h-zsm-5
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H-ZSM-5分子筛Brфnsted酸性位吸附NO_x的DFT研究 被引量:2
11
作者 郭泉辉 李娟 +2 位作者 唐保卫 崔琳琳 张锡兰 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第27期6869-6873,共5页
基于量子化学的密度泛函理论(DFT),研究了NOx(NO,N2O)分子在H-ZSM-5分子筛Brфnsted酸性位的吸附。计算采用7T簇模型和B3LYP/6-31G(d,p)方法,得到了H-ZSM-5分子筛孔道中不同B酸位的吸附能和红外光谱。结果表明,NO和N2O分子分别以η1-N... 基于量子化学的密度泛函理论(DFT),研究了NOx(NO,N2O)分子在H-ZSM-5分子筛Brфnsted酸性位的吸附。计算采用7T簇模型和B3LYP/6-31G(d,p)方法,得到了H-ZSM-5分子筛孔道中不同B酸位的吸附能和红外光谱。结果表明,NO和N2O分子分别以η1-N模式和η1-O模式吸附于H-ZSM-5分子筛的B酸位。处于分子筛孔道中的B酸吸附NO和N2O的能力不同,H-ZSM-5分子筛直孔道处α位酸吸附能力最强,正弦孔道β位酸次之,吸附能力最弱的是孔道交叉处的γ位酸。 展开更多
关键词 h-zsm-5分子筛 Brфnsted酸性位 NOx吸附 密度泛函理论
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AgCl/H-ZSM-5催化分解NO反应及失活机理 被引量:8
12
作者 宋庆英 滕加伟 《工业催化》 CAS 2003年第1期37-39,共3页
采用水热分散法制备了AgCl/H ZSM 5催化剂,并对其催化分解NO的反应进行了研究。运用X 射线衍射(XRD)、固体魔角旋转核磁共振(MASNMR)和能量色散X 射线微区分析(EDAX)对AgCl/H ZSM 5催化剂进行表征,着重阐明AgCl/H ZSM 5催化剂在NO分解... 采用水热分散法制备了AgCl/H ZSM 5催化剂,并对其催化分解NO的反应进行了研究。运用X 射线衍射(XRD)、固体魔角旋转核磁共振(MASNMR)和能量色散X 射线微区分析(EDAX)对AgCl/H ZSM 5催化剂进行表征,着重阐明AgCl/H ZSM 5催化剂在NO分解反应过程中活性相、载体的结构变化与催化分解NO反应活性的关系。 展开更多
关键词 AgCl/h-zsm-5 催化分解 NO反应 失活 机理 一氧化氢 催化剂
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丙烷催化还原脱硝中硫中毒Cu-Ir/H-ZSM-5催化剂的再生 被引量:1
13
作者 潘华 建艳飞 +2 位作者 郭玉慧 陈宁娜 何炽 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1360-1365,共6页
考察了5%H_2/Ar还原再生丙烷催化还原NO_x中硫中毒Cu-Ir/H-ZSM-5催化剂的工艺参数影响,采用N_2吸附、X射线衍射、X射线光电子能谱和氢气程序升温还原等手段研究了催化剂再生行为的构效关系.结果表明,硫中毒Cu-Ir/H-ZSM-5催化剂由于CuSO_... 考察了5%H_2/Ar还原再生丙烷催化还原NO_x中硫中毒Cu-Ir/H-ZSM-5催化剂的工艺参数影响,采用N_2吸附、X射线衍射、X射线光电子能谱和氢气程序升温还原等手段研究了催化剂再生行为的构效关系.结果表明,硫中毒Cu-Ir/H-ZSM-5催化剂由于CuSO_4的生成导致催化剂活性位损失,比表面积、微孔面积和孔体积的减小.H_2还原再生的最佳工艺参数为再生温度500℃和再生气体用量42.8L/g催化剂,再生催化剂的活性可恢复到新鲜催化剂的95%.在最佳再生条件(500℃和42.857L/g_(催化剂))下,再生催化剂表面CuSO_4含量最低(0.4%),且再生催化剂的比表面积、微孔面积和孔体积较失活催化剂有较大提高. 展开更多
关键词 Cu-Ir/h-zsm-5催化剂 H_2还原再生 硫中毒 丙烷催化还原氮氧化物
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碱土和稀土金属化合物对H-ZSM-5沸石催化剂改性的反应性能 被引量:8
14
作者 李明慧 杨毅 王井 《大连轻工业学院学报》 2004年第1期11-14,共4页
用碱土(AE)金属化合物及稀土(RE)金属化合物,对H ZSM 5沸石催化剂进行了改性处理;以甲苯 甲醇烷基化反应为探针,考察了催化剂的活性、选择性及稳定性。用XRD和SEM检测了合成ZSM 5沸石的结构,用NH3 TPD方法测试了催化剂表面酸性质。结果... 用碱土(AE)金属化合物及稀土(RE)金属化合物,对H ZSM 5沸石催化剂进行了改性处理;以甲苯 甲醇烷基化反应为探针,考察了催化剂的活性、选择性及稳定性。用XRD和SEM检测了合成ZSM 5沸石的结构,用NH3 TPD方法测试了催化剂表面酸性质。结果表明:经改性后的催化剂表面酸中心数减少,酸强度下降,稳定性增加,对二甲苯选择性明显提高。 展开更多
关键词 稀土金属化合物 h-zsm-5沸石 催化剂 改性处理 碱土金属化合物
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Ag2Cu1/H-ZSM-5合金催化剂在NH3-SCO反应中的性能研究 被引量:1
15
作者 周明东 孙强 +1 位作者 白继峰 王景芸 《石油化工高等学校学报》 CAS 2019年第6期14-21,共8页
制备Ag2Cu1/H-ZSM-5合金粉末催化剂,并将其应用于富氧条件下的低温NH3-SCO反应,以考察H-ZSM-5分子筛对Ag-Cu合金纳米颗粒催化活性的促进作用。结果表明,Ag2Cu1/H-ZSM-5催化剂表现出较佳的低温氨氧化性能,其T50和T90的数值分别为221、24... 制备Ag2Cu1/H-ZSM-5合金粉末催化剂,并将其应用于富氧条件下的低温NH3-SCO反应,以考察H-ZSM-5分子筛对Ag-Cu合金纳米颗粒催化活性的促进作用。结果表明,Ag2Cu1/H-ZSM-5催化剂表现出较佳的低温氨氧化性能,其T50和T90的数值分别为221、247℃。X射线衍射(XRD)、N2物理吸附和扫描电子显微镜(SEM)的结果表明,Ag2Cu1/H-ZSM-5整体式粉末催化剂中的MFI骨架结构和Ag-Cu合金结构均保持完好,Ag-Cu合金纳米颗粒高度分散在H-ZSM-5表面。透射电子显微镜(TEM)结果证明,小尺寸的Ag-Cu合金纳米颗粒(2~14 nm)与H-ZSM-5分子筛表面具有较强的作用力,提高了Ag-Cu合金纳米颗粒的分散性。X射线光电子能谱(XPS)和NH3-TPD结果表明,Ag2Cu1纳米颗粒和H-ZSM-5表面的强相互作用提高了催化剂表面活性氧数量,增强氨气在其表面的吸附,进而提高了氨氧化的反应速率。 展开更多
关键词 NH3-SCO AG-CU合金 h-zsm-5
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H-ZSM-5沸石催化合成对乙酰氨基酚的新技术研究
16
作者 邱俊 王建刚 代纪秀 《化学世界》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期606-608,共3页
探讨了以H-ZSM-5沸石催化剂,在无溶剂条件下由对苯二酚和乙酰胺为原料直接催化合成对乙酰氨基酚。考察了催化剂用量、反应原料摩尔比、反应温度、反应时间对转化率及选择性的影响。结果表明,H-ZSM-5对于该反应具有良好的催化性能。在催... 探讨了以H-ZSM-5沸石催化剂,在无溶剂条件下由对苯二酚和乙酰胺为原料直接催化合成对乙酰氨基酚。考察了催化剂用量、反应原料摩尔比、反应温度、反应时间对转化率及选择性的影响。结果表明,H-ZSM-5对于该反应具有良好的催化性能。在催化剂用量为30%、对苯二酚和乙酰胺摩尔比为1∶3.0、反应温度300℃、反应时间2.5 h的条件下,对苯二酚的转化率达到98.7%,且产物对乙酰氨基酚的选择性为90.3%。 展开更多
关键词 对苯二酚 乙酰胺 对乙酰氨基酚 催化合成 h-zsm-5沸石
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投料顺序对酸性H-ZSM-5的直接合成及MTP性能的影响
17
作者 刘霞 赵彩云 +2 位作者 范莉莉 范素兵 赵天生 《皮革与化工》 CAS 2015年第3期30-33,44,共5页
采用硅源+碱+铝源、铝源+碱+硅源、铝源+硅源+碱三种投料顺序合成酸性H-ZSM-5,系统考察了其对H-ZSM-5晶化过程及物理化学性质的影响。以XRD、SEM、NH3-TPD、Py-FTIR等技术对合成的样品进行了表征,以甲醇制丙烯(MTP)反应测试了... 采用硅源+碱+铝源、铝源+碱+硅源、铝源+硅源+碱三种投料顺序合成酸性H-ZSM-5,系统考察了其对H-ZSM-5晶化过程及物理化学性质的影响。以XRD、SEM、NH3-TPD、Py-FTIR等技术对合成的样品进行了表征,以甲醇制丙烯(MTP)反应测试了其催化性能。结果表明,以硅源+碱+铝源顺序合成的H-ZSM-5的晶粒粒度较小,MTP反应性能最佳,其中丙烯选择性30.66%,乙烯选择性32.01%,C2=~C4=总选择性为72.56%,较商业购买的ZSM-5高30%。 展开更多
关键词 投料顺序 h-zsm-5 甲醇制丙烯
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酸型H-ZSM-5分子筛的合成与应用研究
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作者 刘霞 黄瑞民 +1 位作者 朱对虎 范莉莉 《化工技术与开发》 CAS 2015年第7期42-44,50,共4页
酸型H-ZSM-5分子筛在各个领域的应用非常普遍。而传统酸型H-ZSM-5的获得一般通过先合成Na型ZSM-5再经多次离子交换制得,所得产品中Na+不能被完全交换,影响反应催化活性。而直接合成酸型H-ZSM-5产物纯净,催化活性较好。基于此,综述了酸型... 酸型H-ZSM-5分子筛在各个领域的应用非常普遍。而传统酸型H-ZSM-5的获得一般通过先合成Na型ZSM-5再经多次离子交换制得,所得产品中Na+不能被完全交换,影响反应催化活性。而直接合成酸型H-ZSM-5产物纯净,催化活性较好。基于此,综述了酸型H-ZSM-5分子筛合成方面取得的一些进展,包括多种合成方法以及合成影响因素,并简述了H型ZSM-5分子筛作为催化剂在各个方面的应用。 展开更多
关键词 h-zsm-5分子筛 合成 应用
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碱酸联合处理H-ZSM-5沸石多级孔改性 被引量:5
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作者 王超 韩静宇 +3 位作者 王洪涛 张莉 戴咏川 金英杰 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期415-421,共7页
采用水热合成和离子交换法制备H-ZSM-5沸石。以硅铝比为47的H-ZSM-5沸石为介孔改性原料,用水热碱预刻蚀—碱溶滤—酸洗处理法制备微孔-介孔材料。采用XRD、N2吸附-脱附、FTIR、SEM、TEM等技术,考察逐级碱酸处理过程和水热碱预刻蚀温度... 采用水热合成和离子交换法制备H-ZSM-5沸石。以硅铝比为47的H-ZSM-5沸石为介孔改性原料,用水热碱预刻蚀—碱溶滤—酸洗处理法制备微孔-介孔材料。采用XRD、N2吸附-脱附、FTIR、SEM、TEM等技术,考察逐级碱酸处理过程和水热碱预刻蚀温度对改性沸石介孔形成、介孔尺度分布和织构性质的影响。实验结果表明,碱酸改性沸石具有较高的比表面积、介孔率和微孔-介孔结构性质,同时较好地保留了H-ZSM-5沸石的骨架结构。升高水热碱预刻蚀温度导致改性沸石的微孔体积、比表面积、相对结晶度和收率逐渐下降,总比表面积增幅由38%降至34%,附加介孔体积与总孔体积的比保持在70%以上。水热碱预刻蚀温度为358 K的HZ-2试样的介孔比表面积和介孔体积最大,分别为209.8 m2/g和0.295 cm3/g,微孔与介孔的体积之和可达0.364 cm3/g。 展开更多
关键词 h-zsm-5沸石 碱酸处理 多级孔材料 介孔率 介孔分布
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不同晶粒尺寸H-ZSM-5催化剂上甲醇芳构化反应性能(英文) 被引量:12
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作者 杨灵志 刘志远 +3 位作者 刘智 彭文永 柳云骐 刘晨光 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期683-690,共8页
芳烃是一类重要的有机化工基础原料,通常采用传统的石油路线生产芳烃,包括催化裂化和催化重整等工艺.由于石油资源的紧缺,以可再生资源为原料生产芳烃工艺的发展具有十分重要的意义.甲醇作为一种重要的基础原料,可来源于煤、天然气和生... 芳烃是一类重要的有机化工基础原料,通常采用传统的石油路线生产芳烃,包括催化裂化和催化重整等工艺.由于石油资源的紧缺,以可再生资源为原料生产芳烃工艺的发展具有十分重要的意义.甲醇作为一种重要的基础原料,可来源于煤、天然气和生物质等,因此,甲醇制芳烃工艺(MTA)的研究受到日益关注.ZSM-5分子筛具有较大的比表面积、可调节的酸性、优良的择形选择性和很高的水热稳定性,因而在甲醇芳构化中展现出良好的催化性能.研究发现,甲醇转化率和产物分布与ZSM-5分子筛的酸性和多孔性等密切相关.本文通过调控模板剂与水的比例和晶化时间,采用水热法制备了一系列不同晶粒度H-ZSM-5分子筛催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_2物理吸附脱附(BET)和X射线荧光光谱等技术对所得分子筛的理化性质、骨架结构和形貌进行了表征;采用吡啶红外光谱和NH_3程序升温脱附技术对其酸性进行了分析,使用热重(TG)技术对反应后催化剂的积碳含量进行了分析,并将所制备的H-ZSM-5分子筛催化剂分别应用于MTA反应,系统性地探究分子筛晶粒度对其理化性质和MTA催化性能的影响.XRD结果表明,所合成的五种样品均具有典型的ZSM-5分子筛特征衍射峰且无杂晶,且具有不同的晶粒度,分别为4.0±0.3,1.2±0.2μm,614.1±31.9、391.9±32.4和99.1±7.0 nm.N_2物理吸附脱附曲线可以发现,晶粒度为99.1±7.0 nm的ZSM-5分子筛展现出典型的Ⅰ型和Ⅳ型物理吸附曲线且在较高的相对压力(p/p_0=0.8-1.0)处有一个明显的H4型迟滞环,表明此分子筛具有介孔和大孔结构;BJH吸附孔径分布图表明,这些介孔主要分布在2-7和20-50 nm范围内;同时各样品的比表面积和孔体积随着其晶粒度的减小而增大.结果还表明五种不同晶粒度的ZSM-5分子筛具有相似的SiO_2/Al_2O_3摩尔比和酸性质.MTA反应结果表明,随着催化剂晶粒度的降低,甲醇的平均转化率,芳烃选择性和BTX选择性有所提高,在300 min时晶粒度较大的三个催化剂上,甲醇转化率迅速降至90%,而晶粒度较小的两个催化剂上,甲醇转化率始终维持在95%以上,其中晶粒度为99.1±7.0 nm的样品上芳烃选择性最高(平均42%以上),BTX选择性达37%.对失活催化剂积碳含量分析,随着催化剂晶粒度的降低,积碳量降低.晶粒度较低的纳米分子筛催化剂具有更短的孔道,更高效的扩散性能,更高的比表面积和独特的梯级孔结构,因而在甲醇芳构化反应中展现出更长的寿命,更高的活性和更低的积碳量,在甲醇制芳烃工业化生产中具有巨大潜力. 展开更多
关键词 甲醇 芳烃 纳米h-zsm-5分子筛 梯级孔结构 晶粒大小
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