气固相同晶取代法合成杂原子分子筛Bi-ZSM-5催化剂及其在乙炔氢氯化反应中的应用

以ZSM-5为母体分子筛,Bi Cl3为杂原子前驱体,利用气固相同晶取代法制备杂原子分子筛Bi-ZSM-5催化剂,并将其用于乙炔氢氯化反应。在同晶置换过程中,通过对取代过程中载气(N2)流量、取代温度及取代时间进行考察,确定了气固相同晶取代的最佳反应条件:取代温度为600℃,取代时间为24 h,载气流量为10 m L/min。所制备的催化剂催化乙炔氢氯化反应时,在相同的的空速条件下,催化剂的初始活性明显高于工业汞催化剂。通过对催化剂进行XRD、TG、IR等一系列表征表明,经过同晶取代后部分Bi进入了分子筛骨架,且催化剂失活的原因是由于催化剂表面产生积炭掩盖了催化剂的活性位。

双金属改性ZSM-5/L复合分子筛的制备及其催化芳构化反应性能

采用分级改性的方法制备Zn-ZSM-5/Pt-L核壳型双金属催化剂,通过改变金属负载量的组配方式对催化剂表面酸性进行调控,利用X射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附-原位傅里叶变换红外光谱(Py-FTIR)等手段进行表征,并以正戊烷为原料对催化剂的轻烃芳构化性能进行评价。结果表明,在复合分子筛核壳结构的基础上,分级引入双金属的改性方式有效地调控了催化剂表面的酸分布以及L/B酸比例,使双金属催化剂更好地发挥L酸和B酸的协同催化作用,当Zn和Pt负载量分别为1.0%和0.6%时所表现出的催化性能最优,其正戊烷芳构化反应的转化率为99.1%、芳烃选择性达到47.2%。

Ru/TiO_(2)+ZSM-5复合催化剂上糠醛和乙醇高效转化制乙酰丙酸乙酯

采用沉积还原法制备了不同载体(MO_(x)=TiO_(2)、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、MgO和ZrO_(2))负载的Ru催化剂,采用水热法合成了不同硅铝物质的量比(n(Si)/n(Al)=23、66、96、160和∞)的氢型ZSM-5分子筛,组成Ru/MO_(x)+ZSM-5双功能催化剂,对其在生物质平台化学品糠醛(FAL)和乙醇(EA)转化制乙酰丙酸乙酯(ELE)反应中的催化性能进行了研究。结果表明,Ru/MO_(x)+ZSM-5双功能催化剂的性能与其还原性和酸性密切相关。中等粒径的Ru纳米颗粒高度分散在TiO_(2)载体上以及Ru和TiO_(2)之间存在的强相互作用使得Ru/TiO_(2)既具有较高的FAL转化率又能抑制ELE过度加氢反应。由Ru/TiO_(2)与酸密度高的低硅铝比ZSM-5(n(Si)/n(Al)=23)混合组成的Ru/TiO_(2)+ZSM-5(n(Si)/n(Al)=23)催化剂,对FAL和EA转化制ELE具有良好的催化性能,在180℃下反应16 h,FAL转化率达96.7%,ELE收率达76.7%。此外,该双功能Ru/TiO_(2)+ZSM-5(n(Si)/n(Al)=23)催化剂也表现出良好的稳定性,重复使用多次后活性无明显降低。

Ru/Na-H-ZSM-5双功能催化剂催化对苯二酚加氢

采用浸渍沉淀法制备了Ru/Na-H-ZSM-5系双功能催化剂,利用XRD、SEM、TEM、FT-IR及电泳仪等对催化剂结构、晶形外貌、孔道特点及表面电性进行测试,并在釜式反应器中进行催化性能评价。结果表明,Ru/Na-H-ZSM-5双功能催化剂用量0.5 g,反应压力3.0 MPa,反应温度130℃,反应时间3.0 h和Ru负载质量分数3.0%的条件下,对苯二酚转化率可达98.9%,目标产物1,4-环己二醇选择性达到85.2%。催化剂Ru/Na-H-ZSM-5用于对苯二酚加氢制备1,4-环己二醇反应活性组分Ru是关键所在,而分子筛结构以及电负性对于其反应有重要影响。

铜铋复合盐催化剂在乙炔氢氯化中的应用

以Bi-Cu氯化盐或磷酸盐为主要活性组分,用等体积浸渍法将活性组分负载在ZSM-5分子筛上,制备了铜铋复合盐无汞催化剂,研究了Bi-Cu氯化盐的配比、磷酸加入量对催化剂活性的影响,考察了焙烧前后的催化活性与稳定性的差异,用无水乙醇代替水作溶剂制备浸渍液,比较了浸渍液的溶剂对催化剂活性的影响。结果表明,催化剂制备的最佳铜铋负载量分别为(wt)15%和20%,加入适量的磷酸能提高催化剂的活性,焙烧后生成磷酸盐能提高催化剂的活性与稳定性,在T=180℃、GHSV(C2H2)=519 h-1、V(HCl)/V(C2H2)=1.05:1的反应条件下,最高的初始活性是工业汞的2.42倍,反应2 h后催化活性依然高于工业汞。用水作溶剂配置浸渍液,少量水解产物Bi OCl在催化剂焙烧转变成磷酸盐时起到非常重要的作用,失活的最主要原因是积炭。

Effect of bismuth species on propylene aromatization over BiHZSM-5 catalysts

The catalytic behavior of Bi-impregnated HZSM-5 zeolites in propylene aroma-tization and the surface properties of the zeoh'tes were determined by microreactor, XRD, XPS, NH3-TPD and IR-TPD. The mechanism of the reaction and the effect of surface properties of the zeolites on the reaction were also investigated. Experimental data showed that Bi-impregnation made the strength of B-acid sites decrease, the strength of L-acid sites and the concentration of both strong B-acid sites and strong L-acid sites increase. Bi-impregnation also induced sub-strong acid sites. These were the factors that made the aromatic products of the reaction increase. The strong interaction between the impregnant and zeolite surface reached maximum at Bi2O3 = 3.5 wt%. Above this value, covering effect of impregnant caused a decrease of aromatic products.