USY型分子筛与高岭土的水热热压固化及固化体性能研究

应用水热热压技术制备了各种USY型分子筛-高岭土的固化成型体,并对其进行物相分析、表面酸性以及对正十五烷裂解的催化性能测定。实验结果表明:USY型分子筛与高岭土的固化体具有较强的B酸中心,而几乎没有L酸中心。135℃下得到的固化体对n-十五烷的裂解活性及汽油转化率都高于未经处理的样品。水热热压固化温度是影响固化体性能的重要条件,可以利用固化体组分的改变及固化条件的控制来调节固化体表面酸性及其催化性能。     

水热脱铝ZSM-5/Y复合分子筛的表征和催化裂化性能

ZSM-5/Y是一种通过原位合成方法制备的新型复合分子筛材料,用XRD、IR光谱、N2吸附／脱附等手段,研究了水热处理对ZSM-5/Y物化性质的影响,并以正己烷为原料考察了样品的催化裂化性能.结果表明,与机械混合样品相比,在550 ℃和700 ℃水热处理条件下,复合分子筛中的Y型沸石相具有更好的结晶保留度.复合分子筛的中孔孔径分布范围大于机械混合分子筛,但复合分子筛样品所表现出的中、大孔体积小于相应的机械混合分子筛.吡啶吸附定量IR研究表明,550 ℃水热处理使复合分子筛的B酸量和L酸量减少;而机械混合样品则是B酸量和L酸量变化很小.进一步700 ℃水热处理则使B和L酸量都大量减少.与氢型样品相比,550 ℃脱铝样品的正己烷裂化活性显著增加,700 ℃脱铝后活性明显降低.产物分布的分析表明活性的提高与反应机理的改变有关.     

H-MCM-22和H-MCM-36分子筛对苯与异丙醇烷基化反应的催化性能

由同一前驱体合成了H-MCM-22和H-MCM-36分子筛.采用X射线衍射、N2吸附、程序升温脱附和红外光谱等方法,结合不同的表面后处理手段,研究了分子筛的结构和表面酸性.结果表明,H-MCM-22的B酸中心主要分布在内表面,H-MCM-36的B酸中心主要分布在外表面.H-MCM-36的总B酸量小于H-MCM-22,但其外表面B酸量相对较大.在苯与异丙醇的烷基化反应中,两个分子筛都表现出较为优异的催化性能.与H-MCM-22相比,H-MCM-36具有更高的反应活性和稳定性,对主产物异丙苯具有更好的选择性.结合各种表征结果表明,两个分子筛的外表面B酸中心是苯与异丙醇烷基化反应的主要活性中心.     

含HF体系中SAPO-11分子筛的合成与表征

 在含HF体系中合成了SAPO-11分子筛,并采用X射线衍射、扫描电镜、低温氮物理吸附、红外光谱和吸附氨的程序升温脱附等手段对其进行了表征. 结果表明,相对于常规无HF合成体系,在HF体系中合成的SAPO-11分子筛样品结晶度提高,结晶速度加快,分子筛单晶增大,分子筛晶粒聚集体的粒径减小,比表面积降低,孔体积与平均孔径增大. 合成体系中加入HF后SAPO-11分子筛上B酸中心的总酸量和弱酸量降低,中强酸中心的比例有所提高,而L酸的酸量和酸强度无明显改变.     

稀土对SAPO-11分子筛结构与性能的影响

分别采用浸渍法及离子交换法将稀土元素镧、铈引入SAPO-11分子筛, 通过XRD、BET、孔分布、in-situ FTIR及NH3-TPD等表征手段考察了稀土对SAPO-11分子筛结构及表面性能的影响. 结果表明, SAPO-11分子筛经稀土元素La、Ce改性后, 分子筛摩尔组成改变、结晶度下降, 其中La3+离子交换改性带来的变化最为明显. 在分子筛表面聚集的稀土元素可作为Lewis酸中心, 造成分子筛L酸含量增多, B/L比值下降；同时, 由于三价稀土离子吸引电子的能力弱于Al3+, 改性后催化剂的桥连羟基强度下降. 经稀土改性后, 催化剂总酸量下降.     

ZSM-5/Y复合分子筛的酸性及其重油催化裂化性能

 ZSM-5/Y是本研究组合成的一种新型复合分子筛材料. 用“两次交换,两次焙烧”和磷 酸氢二铵浸渍方法对该复合分子筛材料进行了改性,采用红外光谱表征了复合分子筛的酸性,研究了磷改性对复合分子筛样品羟基区谱学性质的影响,并与相应的机械混合分子筛样品进 行了对比. 红外光谱数据表明,磷改性后复合分子筛的B酸(主要是中强酸)增加,而机械混合分子筛在各个酸强度区域的B酸量和L酸量都减少. 以新疆重油为原料考察了改性后复合分子 筛样品和机械混合分子筛样品的催化裂化性能. 与相应的机械混合分子筛催化剂相比,磷改 性复合分子筛催化剂具有较高的柴油选择性,其柴油产率增加了4.1个百分点,柴汽比增加了0.11,总轻油产率与机械混合分子筛相当. 用气体产物中的CMR(裂化机理比)和C3/C4比 值分析了复合分子筛的催化性能与其聚集体结构的关系.     

海泡石制备HMS和AlSBA介孔分子筛的研究

通过酸浸和模板合成处理，海泡石直接合成有序介孔二氧化硅和含铝的介孔二氧化硅. 海泡石用盐酸处理后120 ℃下在NaOH溶液中处理72 h, 得到具有HMS结构特征的介孔分子筛；在含铝的碱性溶液中处理后得到具有AlSBA结构的介孔分子筛. 并用SAXRD、BET、TPD表征了介孔分子筛的物相结构、比表面积、孔径分布和表面酸性. 两种介孔分子筛的比表面积分别为508 m2•g^-1和946 m2•g^-1，孔径分别为3.4 nm和3.9 nm，且孔径分布窄. NH3-TPD结果表明分子筛表面都有两个酸中心，随着Al原子的引入，表面酸性增强.     

Silicalite-1修饰的HY型分子筛及其对纤维素水解的催化性能

采用silicalite-1对HY型分子筛进行修饰,得到具有核壳结构的复合分子筛HY/silicalite-1。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2的吸附-脱附及吡啶吸附红外(Py-FTIR)等手段对不同晶化时间合成的HY/silicalite-1复合分子筛进行了表征,研究了复合分子筛对纤维素水解的催化性能。结果表明,晶化时间直接影响复合分子筛的晶体生长规律和两组分的相对含量,最佳晶化时间为16-24 h,所得到的复合分子筛外貌呈核壳结构,silicalite-1附晶生长在HY型分子筛的表面;随着晶化时间的延长,复合分子筛的表面由胶浊状变为光滑,最终变为鳞片状;其B酸量先减少后增加,而L酸量则先增加后减少。其中,晶化时间为24 h的HY/silicalite-1复合分子筛B酸量最大,L酸量最小,对纤维素水解反应具有良好的催化性能,葡萄糖收率由HY型分子筛催化获得的28.0%大幅提高至45.8%。     

杂原子钛对TiY分子筛性能的影响

采用水热晶化法合成了含骨架杂原子的TiY分子筛，通过X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热、吡啶吸附红外光谱等方法考察了杂原子Ti进入Y分子筛骨架后对分子筛各项性能的影响。结果表明，TiY分子筛具有典型的Y型分子筛晶体结构；随着Ti添加量的增加，TiY分子筛晶化所需的时间延长，晶胞常数增大，分子筛的热稳定性和水热稳定性均有所增强。与Y分子筛相比， TiY分子筛的L酸中心数量明显增加，同时B酸中心强度增加，TiY分子筛的裂化反应活性提高，催化剂上的积炭量明显减少。     

镧改性β分子筛的制备及催化合成ETBE的活性研究

采用离子交换法和浸渍法将稀土元素镧引入到Hβ分子筛中,制备了负载型催化剂x%La/Hβ(x表示镧负载量),通过XRD、FT-IR、NH3-TPD、Py-IR等考察了镧对Hβ分子筛结构及表面酸性的影响.结果表明,两种方法负载镧后Hβ分子筛的骨架结构没有变化,但结晶度都明显降低;两种方法都使得Hβ分子筛的B酸量增加,而交换法增加较多.将其用于乙醇和叔丁醇为原料合成乙基叔丁基醚(ETBE)的反应,结果发现,交换法负载镧后Hβ分子筛的催化活性较高,而浸渍法负载镧后Hβ分子筛的活性较低.说明B酸量的增加有利于此醚化反应的进行.     

CoAPSO—5分子筛的合成与性能

用水热晶化法合成了ＣｏＡＰＳＯ－５分子筛,用Ｘ射线衍射,电子探针,红外光谱以及吸附吡啶的红外光谱等方法对其结构和表面性质进行了研究,并用甲苯甲醇烷基化反应考察了其催化性能,结果表明,ＣｏＡＰＳＯ－５为中强酸性分子筛,具有较高的甲苯甲醇烷基化活性和对二甲苯选择性,对二苯收率高于２０％,且烷基化活性和对二甲茉选择性出现了“同向效应”。     

Pd／HM催化剂的制备及其表面酸性质

Ｐｄ／ＨＭ催化剂的制备及其表面酸性质徐忠民，苏运来，李全芝，胡家芬（复旦大学化学系，上海２００４３３）关键词钯／氢型丝光沸石，酸性质，氨－程序升温脱附，红外－程序升温脱附轻质烷烃的催化异构化是生产高辛烷值汽油的主要加工过程之一．自从Ｒａｂｏ等［１］发...     

BY分子筛的合成、表征及其裂化性能考察

采用水热晶化法合成了含杂原子硼的Y型分子筛，利用MAS NMR、XRD、IR等表征方法，证明了硼进入Y型分子筛的骨架中。利用吡啶吸附红外光谱、轻油微反装置分别测定了Y和BY分子筛的表面酸性及其裂化性能。结果表明，硼的引入增加了Y分子筛的B酸中心数目以及裂化和氢转移反应活性，导致裂化汽油中的烯烃明显降低，芳烃随之增加。     

混合金属络合物羟基镍铝交联蒙托土的表面酸性及催化性能

用NH_3-TPD,IR技术研究了混合金属络合物羟基镍铝交联蒙托土的表面羟基和表面酸性。考察了制备方法、Al/Ni比对其表面酸性的影响,同时用异丙苯裂解反应表征了其催化性能。结果表明,交联蒙托土存在L酸和B酸,其中以L酸为主。表面酸性可能来源于柱子和表面羟基,柱子的热稳定性对表面羟基,表面酸性均有较大影响。Ni的引入增加了L酸和B酸,取代法制备的样品具有比共聚法的样品更强的酸性。交联蒙托土具有较好的异丙苯裂解性能,Ni的引入使其活性有较大的增加。     

SURFACE ACIDITY OF ZEOLITE ZSM-5 AND ITS CATALYTIC PROPERTIES IN ESTERIFICATION OF ACETIC ACID WITH ALCOHOLS

IntroductionTheuseoflarge-PorezeolitessuchasXandYforcarelyzingtheesterificationhasbeenearlysuggestedbyBergklllandnorelationshipbetweentheactivityandsubdueaciditywasobserved.ItalianPatent[2]reportedthatdecationizedYzeolitesareveryactiveandselectivecatalyst…     

HZSM-5沸石上酯化反应的研究

以醋酸和乙醇的酯化为典型反应,讨论了一系列HNaZSM-5沸石的阳离子交换度对酯化活性和选择性的影响,并与不同交换度的HNaZSM-5沸石的TPD酸性测定结果进行了关联。考察了不同温度焙烧的HZSM-5对酯化活性和选择性的影响,并与不同温度焙烧的HZSM-5沸石吸附吡啶的红外光谱进行了关联。结果表明,酯化反应既可以在B酸中心上进行,亦可以在L酸中心上进行;而乙醇分子间脱水主要是在B酸中心上进行。有机胺中毒实验的结果证明,酯化反应主要是在HZSM-5沸石的内表面上进行的。     

Catalytic thermal reactions of cumene over sepiolite and palygorskite

The catalytic activity of sepiolite and palygorskite in cracking and disproportionation reactions of cumene was studied. The formation of benzene, diisopropylbenzene and propylene characterizes Brönsted acid sites whereas that of ethylbenzene characterizes Lewis acid sites. At 150 and 250°C the reactions are determined mainly by the presence of acid sites in the channels of these clays. The yields are significantly higher in sepiolite as compared to palygorskite. The concentration of acid sites and their strength increase with the thermal loss of zeolitic and part of the bound water. At 350°C the reactions are determined by the acidity of the external surface of both minerals and yields are only slightly higher in sepiolite. At 150°C most acid sites are of the Brönsted type. With the rise in temperature the relative concentration of Lewis acid sites increases.

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Zusammenfassung Es wurde die katalytische Aktivität von Sepiolith und Palygorskit in Krack- und Disproportionierungsreaktionen von Kumol untersucht. Die Bildung von Benzol, Diisopropyl-benzol und Propylen charakterisieren Aziditätsstellen nach Bronsted, während die Bildung von Ethylbenzol Aziditätsstellen nach Lewis charakterisiert. Bei 150°C und 250°C werden die Reaktionen hauptsächlich durch die Gegenwart von Aziditätsstellen in den Tunnelgebilden dieser Tonerden bestimmt. Bezogen auf Palygorskit sind die Ausbeuten bei Sepiolith eindeutig höher. Die Konzentration der Aziditätsstellen und ihre Stärke nehmen mit der thermischen Abgabe von zeolithischem und eines Teiles des gebundenen Wassers zu. Bei 350°C werden die Reaktionen durch die Azidität der externen Oberfläche beider Mineralien bestimmt und die Ausbeuten sind in Sepiolith kaum höher. Bei 150°C sind die meisten Aziditätsstellen vom Brönsted-Typ. Mit ansteigender Temperatur nimmt auch die relative Anzahl von Lewis-Aziditätsstellen zu.

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Dedicated to Prof. Dr. H. J. Seifert on the occasion of his 60^th birthday     

(Fe)ZSM-5的水热稳定性及转化甲醇为低碳烯烃的反应性能

用XRD,ESR,Mossbauer谱,TPD,IR及连续反应等技术,考察了水热处理对杂原子(Fe)ZSM-5的结构稳定性、表面酸性和对甲醇转化为低碳烯烃反应性能的影响。在水蒸汽的影响下,骨架铁易向分子筛表面迁移而使分子筛骨架向silicalite-1转化。(Fe)ZSM-5的表面酸性明显弱于(Al)ZSM-5,而且酸中心以L酸为主,随着水热处理温度的提高,B酸下降程度大于L酸。另外,随着水热处理温度的提高,甲醇转化的活性降低。     

Characterization and Activity of Cr, Cu and Ga Modified ZSM—5 for Direct Conversion of Methane to Liquid Hydrocarbons

Direct conversion of methane using a metal-loaded ZSM-5 zeolite prepared via acidic ion exchange was investigated to elucidate the roles of metal and acidity in the formation of liquid hydrocarbons. ZSM-5 (SiO2/A12O3=30) was loaded with different metals (Cr, Cu and Ga) according to the acidic ion-exchange method to produce metal-loaded ZSM-5 zeolite catalysts. XRD, NMR, FT-IR and N2 adsorption analyses indicated that Cr and Ga species managed to occupy the alllmlnum positions in the ZSM-5 framework. In addition, Cr species were deposited in the pores of the structure. However, Cu oxides were deposited on the surface and in the mesopores of the ZSM-5 zeolite. An acidity study using TPD-NH3, FT-IR, and IR-pyridine analyses revealed that the total number of acid sites and the strengths of the BrSusted and Lewis acid sites were significantly different after the acidic ion exchange treatment.Cu loaded HZSM-5 is a potential catalyst for direct conversion of methane to liquid hydrocarbons. The successful production of gasoline via the direct conversion of methane depends on the amount of aluminum in the zeolite framework and the strength of the BrSnsted acid sites.