Mg的添加对PtNa/Sn-ZSM-5催化丙烷脱氢反应性能的影响(英文)

通过X射线衍射(XRD)、N2吸附、透射电镜(TEM)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)和O2程序升温氧化(O2-TPO)等多种表征手段及催化反应性能评价,研究了镁助剂的添加对PtNa/Sn-ZSM-5催化丙烷脱氢反应性能的影响.结果表明:适量Mg的添加(0.3%和0.5%,质量分数)能促进催化剂表面金属粒子的分散,减少反应过程中积碳的产生.Mg的引入能有效抑制催化剂中Sn组分的还原,使更多量的Sn组分以氧化态形式存在,有利于丙烷脱氢反应的进行.但是,过量Mg的加入导致催化剂表面金属颗粒易于发生团聚,高温下Sn组分易于被还原,不利于反应的进行.在本实验中,0.5%Mg加入后PtNa/Sn-ZSM-5催化剂显示出最佳的反应性能,反应7h后,丙烷转化率仍然高达38.7%,对应的丙烯选择性能够维持在95%以上.

Sn-ZSM-5沸石膜的合成及其在废水脱除乙酸中的应用

通过研究Sn-ZSM-5沸石分子筛的合成与表征,确定了在多孔陶瓷管上合成Sn-ZSM-5沸石膜的条件.首先利用水热合成法,从Si(OCH2CH3)4/SnCl4/TPABr/NaOH/H2O澄清体系中合成出Sn-ZSM-5沸石分子筛,从扫描电镜照片(SEM)看到沸石分子筛呈现近长方体形;X射线衍射(XRD)显示为MFI型结构,并测定其晶胞参数;红外光谱(IR)在约960cm-1左右显示特征峰,表明锡原子已经进入沸石骨架.在此基础上利用水热合成法在多孔陶瓷管上制备Sn-ZSM-5沸石膜,在90℃下对于质量分数5%的乙酸溶液,Si/Sn原子比=25的沸石膜的选择系数为7.75,总通量达到0.490 kg/(m2.h).

炭基Sn-ZSM-5沸石膜的制备及其渗透蒸发水中乙酸的应用

通过研究Sn-ZSM-5沸石分子筛的合成与表征,确定了在多孔炭管上合成Sn-ZSM-5沸石膜的条件.首先利用水热合成法,在Si(OCH_2CH_3)_4/SnCl_4/NaOH/TPABr/H_2O澄清体系中合成出Sn-ZSM-5沸石分子筛,用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV-Vis)证实锡元素进入到分子筛晶体骨架;利用预涂晶种法在炭载体表面上合成出完整的不同锡含量的Sn-ZSM-5沸石膜.在90℃下对于5wt%的乙酸溶液,Si/Sn=25的沸石膜的分离系数为4.1,总通量达到1.18kg·m^(-2)·h^(-1).

不同介质中合成的Sn-ZSM-5及其作为丙烷脱氢催化剂载体的研究

报道了在酸性及碱性介质中,水热合成法合成含锡ZSM-5杂原子分子筛的方法,并用不同方法合成的含锡ZSM-5分子筛为载体,分别制备3种丙烷脱氢催化剂。用XRD,ICP,TPR,FT-IR等方法,考察不同方法合成的含锡ZSM-5分子筛中锡元素含量、分子筛结晶度、锡元素在分子筛中的分布情况。结果表明,碱性介质中合成的含锡ZSM-5分子筛,锡元素以掺杂方式进入分子筛骨架中；用碱性介质水热法合成的含锡ZSM-5分子筛为载体制备的丙烷脱氢催化剂,可提高丙烷脱氢反应的转化率及催化剂的稳定性。

以碱液处理ZSM-5分子筛为载体的Pt-Sn-Na丙烷脱氢制丙烯催化剂

通过碱液处理使ZSM-5分子筛产生介孔结构,随后以其为载体,制备了丙烷脱氢制丙烯催化剂。采用N2-物理吸附法考察了碱液处理后分子筛孔结构的变化,使用NH3-程序升温脱附、H2-程序升温还原、O2-程序升温氧化对催化剂性能进行了评价。结果表明,碱液处理后,ZSM-5分子筛的外比表面积和总孔容增加,有利于催化剂活性中心Pt的分散和烃类分子的扩散和脱附;同时,分子筛的强酸中心明显减弱,提高了催化剂的抗积炭能力。反应7 h后,采用Pt-Sn-Na/ZP催化剂(未经碱液处理)丙烷转化率由31.2%降至28.6%,Pt-Sn-Na/ZA催化剂(碱液处理)则由32.0%降至29.6%,说明后者的脱氢活性较前者高。此外,与前者相比,后者的Pt分散度高,失活率和积炭质量分数低,表明后者的脱氢反应稳定性好。

Sn改性b轴取向ZSM-5分子筛催化剂催化甲醇制丙烯反应性能研究

以葡萄糖为第二模板剂,采用两步水热晶化法合成了b轴取向ZSM-5分子筛,并采用浸渍法负载Sn对其进行了改性处理,以提高ZSM-5分子筛的寿命和丙烯选择性。采用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N_(2)吸/脱附、吡啶红外光谱(Py-FTIR)和氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等分析手段对Sn改性b轴取向ZSM-5分子筛催化剂进行了表征,并在固定床微反评价装置上考察了催化剂的表面酸性质(酸量和酸强度)对甲醇制丙烯反应性能的影响。结果表明,Sn改性b轴取向ZSM-5分子筛催化剂呈现出相似的孔结构性质,随Sn负载量(质量分数,下同)增加,Lewis酸量和Lewis酸强度逐渐升高,强酸量先降低后升高。表面酸性质对甲醇反应的产物分布和催化剂寿命有较大影响,当Sn负载量增加引起Lewis酸量和强酸量过高时,丙烯选择性和催化剂寿命均出现大幅降低。具有适宜Lewis酸量和强酸量的Z5-S2催化剂表现出较高的丙烯选择性(53.53%)和丙烯与乙烯质量比(6)、最高的低碳烯烃(C_(2)=~C_(4)=)选择性(77.43%)和催化剂寿命(40 h)。