NMR研究超稳Y分子筛水热老化过程中结构与酸性的变化

利用固体核磁共振(NMR)结合探针分子技术,探讨了超稳Y分子筛在水热老化过程中酸中心结构和酸性的变化规律.结果表明,水热老化初期,大量的骨架铝脱出最终形成了非骨架五配位铝,使得丙酮探测到的Br?nsted酸(B酸)酸量随着老化时间的增加而减少.而非骨架五配位铝会向表面迁移并形成多聚铝,使得分子筛中Lewis酸(L酸)酸量也随老化时间的增加而减少.在老化过程的前3 h内,酸量的变化幅度较大.整体硅/铝原子比相等的分子筛,其B酸酸量的变化幅度与新鲜剂的晶胞大小呈正比;随着老化时间的继续增加,不同配位的铝物种的含量趋于稳定,B酸和L酸的酸量变化幅度很小.在整个水热老化过程中,超稳Y分子筛中B酸和L酸的协同效应一直存在,由协同效应产生的一种酸性增强的B酸位的稳定性最好.

环烷酸催化脱羧机理的研究

为深入认识环烷酸催化脱羧的反应机理,选取具有代表性的带有较长侧链的9-环己基壬酸为模型化合物,采用基于密度泛函理论的量子化学从头计算方法研究了该分子的电荷分布和前线轨道分布,发现分子中的羰基O原子更易受到B酸和L酸进攻。在此基础上,进一步分析了该分子与B酸和L酸作用前后的键长、键级等变化,推演出了羧基β位碳碳键发生断裂生成小分子的石油酸和直接脱羧生成CO22条反应路径。比较2条反应路径的反应能垒后,提出了在B酸作用下,9-环己基壬酸分子更容易发生的是生成小分子石油酸的反应,而在L酸作用下,9-环己基壬酸分子更容易发生直接脱羧生成CO2反应的观点。

多级孔HZSM-5分子筛催化剂的制备及低碳烃芳构化应用

采用0.2 mol/L的Na OH溶液对HZSM-5分子筛进行了不同时间的碱改性处理,并对分子筛的结构和酸性进行表征,考察了碱改性对HZSM-5催化剂的低碳烃芳构化活性的影响.结果表明,HZSM-5分子筛经碱改性后会产生少量介孔,且随改性时间延长,介孔数量增加,平均孔径增大,总酸量降低,B酸/L酸比值降低.120 min碱改性HZSM-5催化剂的活性、稳定性以及目标产物苯、甲苯、乙苯和二甲苯(统称BTEX)的选择性最高.