HZSM-5/SAPO-5复合分子筛的制备及其在异丁烷芳构化反应中的催化性能研究

以三乙胺为模板剂,将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面改性的HZSM-5投入SAPO-5合成母液中制备了HZSM-5/SAPO-5复合分子筛。采用XRD、FTIR、SEM、NH3-TPD和Py-IR等表征了合成样品结构、形貌和酸性,对比考察了HZSM-5、机械混合分子筛HZSM-5&SAPO-5(MZS)和复合分子筛HZSM-5/SAPO-5(CSZC)在异丁烷芳构化中的催化性能。结果表明:HZSM-5/SAPO-5为片状SAPO-5包覆于HZSM-5表面的复合结构,且由于弱酸型SAPO-5的引入和包覆,使复合分子筛的强、弱酸量和酸强度均低于MZS和HZSM-5,抑制了分子筛强酸位上异丁烷芳构化裂解副反应的发生,提高了其强弱酸协同芳构化作用,同时可能由于CTAB的改性使HZSM-5表面产生少量介孔,提高了CSZC的容炭能力,芳构化反应稳定性提高。CSZC上异丁烷芳构化生成苯、二甲苯等目标产物的选择性较之HZSM-5和MZS大幅提高。

HZSM-5/SAPO-5复合分子筛的离子热法制备及催化性能研究

采用离子热法在SAPO-5的合成母液中引入黏附SAPO-5微晶的HZSM-5,180℃晶化72h,制备得到了HZSM-5/SAPO-5复合分子筛,采用XRD、SEM、NH3-TPD和Py-IR等手段对分子筛的结构、形貌及酸性进行表征,考察其在异丁烷芳构化反应中的催化性能。结果表明:HZSM-5/SAPO-5复合分子筛为SAPO-5纳米微晶包覆HZSM-5表面的复合结构,由于SAPO-5为弱酸分子筛,SAPO-5包覆在强固体酸催化剂HZSM-5表面可覆盖其外表面的强酸位,使强、弱酸比例下降,有效抑制了HZSM-5强酸位上异丁烷的裂解副反应,强、弱酸协同芳构化作用提高了目标产物BTEX的选择性和反应稳定性。