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

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。

H-ZSM-5沸石催化合成对乙酰氨基酚的新技术研究

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%。

碱酸联合处理H-ZSM-5沸石多级孔改性

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。

骨架硅铝比对改性H-ZSM-5沸石孔结构及硅铝脱除行为的影响

以硅溶胶为硅源、铝酸钠为铝源,制备不同硅铝比的H-ZSM-5沸石,采用碱-酸处理方法对制备的沸石进行改性,利用XRD、FTIR、SEM、TEM和N_2吸附-脱附手段对处理前后的试样进行表征,考察了起始硅铝比对改性沸石孔结构和硅铝脱除行为的影响。实验结果表明,所制备的试样均具有H-ZSM-5沸石的特征衍射峰,碱-酸处理有利于脱除骨架外无定形硅铝和提高附加介孔率。随起始硅铝比的增大,沸石的介孔面积和介孔体积均增大,微孔面积和微孔体积先减小后增大,H-ZSM-5沸石的脱硅选择性增大,脱铝选择性减小。碱-酸处理过程中,H-ZSM-5沸石的脱硅选择性远高于其脱铝选择性;碱-酸处理后晶体表面部分无定形硅铝消失,出现织构性裂痕,且表面缺陷位数量随起始硅铝比的增大而增加。

磷在P-ZSM-5沸石中存在的形态

用密度泛函理论和ONIOM(our own N-layer integrated molecular orbital molecular mechanics)方法研究磷改性的ZSM-5沸石中含磷基团的可能存在形态.计算的反应焓和自由能数据表明P-ZSM-5沸石中以磷进入骨架和在骨架外的形成磷酸根离子对是合理的稳定结构.而且,计算结果表明离子对模型F和G更适合在室温下存在,磷进入骨架的酸性结构C?在高温下更稳定,而磷进入骨架的结构C对温度变化不敏感.计算得到的27Al,31P,29Si化学位移、酸性的变化趋势和结构参数与相关实验数据吻合.

Zn-ZrO_2/H-ZSM-5双功能催化剂上合成气转化制汽油馏分的研究

针对合成气直接转化制汽油馏分反应,合成了Zn-ZrO_2金属氧化物与沸石分子筛复合的双功能催化剂,结果显示Zn-ZrO_2/H-ZSM-5具有较高的CO转化率和汽油馏分选择性。考察了反应温度和接触时间对Zn-ZrO_2和Zn-ZrO_2/H-ZSM-5双功能催化剂的影响,证实了合成气经甲醇/二甲醚中间体制汽油馏分的反应路径。研究了Zn/Zr摩尔比、H-ZSM-5分子筛的Si/Al比对催化性能的影响,结果表明Zn/Zr摩尔比为1∶32、Si/Al为200时可获得了较好的转化率(52%)和汽油馏分选择性(62%),且催化剂经100h测试稳定性良好。