介孔HM沸石催化金刚烷的制备

采用酸-碱相结合的处理方法对含有模板剂四乙基氢氧化铵的低硅/铝摩尔比丝光沸石(HM)进行改性处理,制备了一系列介孔HM沸石;采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和SEM手段表征所制备的介孔HM沸石催化剂的物化性质,并在100mL间歇式不锈钢高压反应釜中考察了其在桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)异构化制备金刚烷反应中的催化性能。结果表明,先采用6mol/L HCl溶液对低硅/铝摩尔比(n(Si)/n(Al)=9)HM进行酸处理,使其硅/铝摩尔比提高到30.1,进而采用不同浓度的NaOH溶液进行碱处理,可以在HM沸石中成功引入介孔,并且能保持较为完整的晶体形貌。当碱处理液浓度为0.2mol/L时,所得HM-6H-0.2沸石由于其适宜的酸性质和良好的扩散性能,endo-TCD转化率和金刚烷产率达到最高。采用HM-6H-0.2为催化剂,在较适宜的操作条件下,即m(HM-6H-0.2)/m(endo-TCD)=0.6、反应温度260℃、反应时间6h时,endo-TCD转化率达到98.5%,金刚烷产率为33.7%,且催化剂重复使用5次后,金刚烷产率仍可达到28.5%。

PW/介孔HM沸石催化剂在金刚烷制备反应中的催化性能

采用NaOH溶液对含有模板剂四乙基氢氧化铵(TEAOH)的丝光沸石(HM)进行脱硅处理制备了介孔HM(0.20)沸石催化剂,采用过量浸渍法制备了不同PW负载量的PW/HM(0.20)催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附和NH3-TPD表征手段对催化剂的物化性质进行了表征,并在100mL间歇式不锈钢高压反应釜中考察了其在桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)异构化制备金刚烷(ADH)反应中的催化性能。结果表明,采用NaOH溶液处理HM沸石,引入了部分介孔结构;PW负载质量分数为30%时,其在HM(0.20)沸石表面仍呈高度分散状态;20%PW/HM(0.20)催化剂拥有最大的酸量。以20%PW/HM(0.20)为催化剂,在适宜的操作条件下,即反应温度260℃,w(Catalyst)/w(endo-TCD)为0.5、反应时间为6h时,endo-TCD异构化反应的转化率达到98.9%,金刚烷的收率为32.3%。20%PW/HM(0.20)催化剂再生能力良好,重复使用5次后,金刚烷的收率还高达27.4%。