硫酸改性MCM-41分子筛催化剂的制备及其在甘油脱水制备丙烯醛中的应用

以MCM-41介孔分子筛作为载体,采用等体积浸渍法负载硫酸制得H2SO4/MCM-41催化剂,其结构和性能经吡啶红外,XRD,N2吸附-脱附和NH3-TPD表征。并研究了其对甘油脱水制备丙烯醛的催化性能。结果表明:硫酸负载量为10%时,丙烯醛产率最高(85.5%),改性后催化剂保持介孔结构,且酸性增强,Brnsted酸比例增加。     

中孔分子筛SO42-/Zr-MCM-41催化裂解聚丙烯反应研究

采用水热合成法制备了不同硅锆比的中孔分子筛Zr-MCM-41,用强酸性基团SO42-对其进行修饰,制得SO42-/Zr-MCM-41中孔分子筛.采用XRD、FT-IR、NH3-TPD及氮气吸附脱附等技术对其结构和酸强度进行表征.通过改变硅锆比、负载不同的酸性基团对Zr-MCM-41的酸性进行调变,并将其用于催化聚丙烯(PP)的裂解反应,结果表明S i/Zr=40的SO42-/Zr-MCM-41具有较好的催化裂解活性.另外,与热裂解以及HZSM-5和Zr-MCM-41为催化剂时PP的裂解反应结果进行了比较,结果证明SO42-/Zr-MCM-41不仅具有较高的裂解转化率,而且具有较高的液体产物收率,适宜于空间位阻较大的PP的催化裂解反应.     

SO42-促进的中孔含锆分子筛催化合成乙酸松油酯的研究

合成了中孔含锆分子筛Zr-MCM-41，用H2SO4对Zr-MCM-41进行修饰，得到SO4^2-促进的中孔含锆分子筛SO4^2-／Zr-MCM-41．通过XRD、FT—IR表征了其结构．结果表明：Zr—MCM-41和SO4^2-／Zr—MCM-41具有中孔分子筛的特征结构、良好的长程有序性和结晶度；SO4^2-已进入Zr—MCM-41骨架内部，并与骨架原子形成了化学键，从而产生强酸中心，将SO4^2-／Zr—MCM-41用于催化合成乙酸松油酯，考察了催化剂的种类、反应温度、反应时间及反应物配比对松油醇酯化反应结果的影响．     

尿素改性β-分子筛催化苯与煤制油烷基化制重烷基苯

对β-分子筛(n(Si)∶n(Al)=15∶1)分别进行酸洗、碱洗改性,制备出孔结构、酸性等性质不同的分子筛催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、NH3-TPD和Py-FTIR等表征手段对分子筛催化剂的结构、性能及其在苯的烷基化反应中的应用进行了研究。结果表明,盐酸浸洗对β-分子筛的孔径、比表面积及孔容均有扩大作用,但在酸性上有所减弱; Na OH溶液浸洗造成了分子筛骨架的崩塌,对其酸性与孔结构均造成了破坏;尿素改性不仅改善了分子筛的孔结构性质,而且对分子筛酸性影响较小,是一种温和、有效的改性方式。尿素改性β-分子筛催化剂催化苯与煤基冷阱油的烷基化反应活性最好,烯烃转化率达91. 2%,且重烷基苯2位异构体(2-HAB)和3位异构体(3-HAB)在产物中含量最高,选择性分别为50. 1%和33. 5%,占整个烷基化产物的84%。     

双原子掺杂的B-Al-MCM-41介孔催化剂的制备及其对β-蒎烯二聚反应的高选择性催化

采用水热法制备了双原子掺杂的介孔催化剂B-Al-MCM-41(1),其结构经TEM,FI-IR,XRD,N2-吸附脱附和NH3-TPD表征。并研究了1对β-蒎烯二聚反应的催化性能。结果表明:1具有高度有序的介孔结构和两个协同的酸性位点(B和Al)。1对β-蒎烯二聚反应的催化活性优于B-MCM-41和Al-MCM-41。1用量为2%时,二聚产物的产率高达62.82%。循环使用4次,1的催化性能基本不变。     

SO3/Y-Al2O3固体酸催化剂的制备、结构与酸性表征

用酸中和法制备了活性γ-Al2O3,并在其表面负载SO3得到固体酸催化剂SO√γ-Al2O3,用XRD,TG-DTA,FT-IR,NMR,NH 3-TPD等对其进行了结构和酸性研究.结果表明在SO√γ-Al2O3的制备过程中形成少量的Al2(SO4)3,同时SO 3与γ-Al2O3表面上的羟基反应,形成强的Bronsted酸位,根据1H/27 Al双共振(TRAPDOR)MAS NMR与FT-IR实验结果提出了Bronsted酸结构模型.SO√γ-Al2O3表面存在两种不同强度的酸中心,其酸强度大于分子筛HZSM-5,但弱于传统的固体超强酸SO2-4/γAl2O3.     

具有中孔结构的SO2-4/Zr-HMS型固体超强酸的合成和结构表征

用TEOS-Zr-HAD-H2O-Ethanol体系合成了Zr-HMS的中孔分子筛, 脱除模板剂后用0.5 mol/L硫酸处理和550 ℃高温焙烧3 h, 制得一种中孔SO2-4/Zr-HMS超强酸催化剂. 采用XRD对其结构进行表征. 用指示剂法、 TG和NH3-TPD对其酸性进行了表征. 结果表明, 经过一系列处理后制得的SO2-4/Zr-HMS催化剂具备HMS中孔分子筛的结构特征, 其酸强度可达H0=-13.75. 在锆及SO2-4含量远远低于SO2-4/ZrO2的条件下, SO2-4/Zr-HMS催化剂对于苯酐和正丁醇酯化反应的活性仍高于SO2-4/ZrO2催化剂.     

水蒸气处理改性的SAPO-11分子筛催化合成2,6-二甲基萘的研究

采用水蒸气对SAPO-11分子筛进行改性.通过XRD、SEM、NH3-TPD以及N2吸脱附等表征手段对改性前后SAPO-11分子筛的结构、酸性进行表征,并研究了改性后分子筛催化合成2,6-二甲基萘反应性能的影响规律.结果表明,水蒸气处理使SAPO-11分子筛发生骨架脱铝,酸中心数量减少,比表面积和孔体积有所下降,从而使2,6-二甲基萘的选择性、2,6-二甲基萘与2,7-二甲基萘的比值及催化稳定性提高.     

新型固体超强酸催化剂的制备与裂解性能研究

采用浸渍法，将活性超强酸SO4^2-/ZrO2引入Si-MCM-41介孔分子筛，得到一种新型的固体超强酸催化剂SO4^2-/ZrO2 /Si-MCM-41，其PKA值可达-12.7，酸度分布曲线表明强酸中心数量远低于弱酸中心，XRD结果显示，Si-MCM-41骨架部分塌陷，但保留了主要骨架结构，采用Py-IP法，测定SO4^2-/ZrO2 /Si-MCM-41上酸类型以L酸为主，在催化1，3，5-三异丙苯裂解反应中该催化剂的性能优于微孔分子筛。     

Al-SBA-15介孔分子筛的合成、表征及其在苯酚叔丁基化反应中的催化性能

 通过嫁接的方法合成了Al-SBA-15介孔分子筛,用X射线衍射、透射电子显微镜、低温N2吸附和NH3程序升温脱附等方法进行了表征,并研究了其在苯酚叔丁基化反应中的催化性能. 结果表明, Al-SBA-15保持了母体SBA-15高度有序的六方介孔结构,具有较强的酸性,且在苯酚叔丁基化反应中表现出比Al-MCM-41更好的催化活性和2,4-二叔丁基苯酚选择性.     

铝镧修饰MCM-41介孔分子筛的合成、表征及在乙氧基化反应中的催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,乙二胺为碱性介质,水热法合成了硅铝、硅镧及硅(铝 镧)摩尔比为30的Al-MCM-41、La-MCM-41和Al-La-MCM-41介孔分子筛,通过XRD、IR、NH3-TPD吸附脱附、BET、热分析及CCl4吸附等方法对分子筛的晶体结构和表面物性进行了研究,XRD及BET研究结果表明,所合成的分子筛具有典型的六方介孔结构特征及较大的比表面积.NH3-TPD结果表明所合成的介孔分子筛均达到中强酸酸度.将Al-MCM-41、La-MCM-41和Al-La-MCM-41分别用于催化乙氧基化反应,研究结果表明Al-La-MCM-41具有更高的催化活性,Al-La-MCM-41为正辛醇质量的5%,反应温度为120℃,反应压力0.2MPa,n(醇)∶n(环氧乙烷)=1∶3时,正辛醇聚氧乙烯醚产品的收率达92%.     

介孔分子筛Al-MCM-41接枝三甲基氯化锡的合成、表征及催化性能

将三甲基氯化锡与Al-MCM-41介孔分子筛在N2气气氛中135 ℃回流4.5 h,得到表面键合有机锡的分子筛(CH3)3Sn-O-MCM-41[(CH3)3SnM]。 采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、有机元素分析、红外光谱、N2吸附-脱附、热重分析（TG）、NH3程序升温脱附（NH3-TPD）、X射线多晶衍射（XRD）和透射电子显微镜等测试技术对样品的组成、结构和表面物理化学性质进行表征。 结果表明,有机锡接枝率可达14.44%;接枝前后分子筛的NH3-TPD表面酸量(NH3)由0.652 6 mmol/g增加至1.294 4 mmol/g。 接枝后分子筛的比表面积减小,孔容变大,孔径变小,仍保持六方介孔结构;接枝分子筛(CH3)3SnM用于催化合成乙酸异戊酯,当n(异戊醇)∶n（冰乙酸）=1.0∶1.0,w（催化剂）=5%,138 ℃,回流5 h,反应转化率为96%;催化剂重复使用5次,酯化转化率仍可达到86%。     

负载型ZrO2催化苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley反应中的载体效应（英文）

采用浸渍法制备了Si-MCM-41和Al-MCM-41(Si/Al=50)介孔分子筛,SiO2,γ-Al2O3及MgO等负载的ZrO2催化剂,考察了其在以异丙醇为氢源苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)还原反应中的催化活性,并与纯ZrO2的催化活性进行对比.同时,采用X射线衍射、N2吸脱附法、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和吡啶原位吸附红外光谱等手段表征了催化剂.结果表明,ZrO2负载于Si-MCM-41,Al-MCM-41和SiO2后,催化活性明显提高,这归因于ZrO2与载体间存在强相互作用形成ZrOSi键,使催化剂表面ZrOH数量显著增多,Lewis酸中心强度增强,并出现Brnsted酸中心,三种催化剂的活性高低次序是5%ZrO2/Si-MCM-41>5%ZrO2/Al-MCM-41>5%ZrO2/SiO2.而5%ZrO2/Al2O3和5%ZrO2/MgO基本无催化活性,可归因为ZrO2与γ-Al2O3的弱相互作用使5%ZrO2/Al2O3的酸性与γ-Al2O3类似,ZrO2与MgO的强相互作用使5%ZrO2/MgO基本无酸性.     

尿素改性β-分子筛催化苯与煤制油烷基化制重烷基苯

对β-分子筛(n(Si)：n(Al)=15：1)分别进行酸洗、碱洗改性,制备出孔结构、酸性等性质不同的分子筛催化剂。 通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和Py-FTIR等表征手段对分子筛催化剂的结构、性能及其在苯的烷基化反应中的应用进行了研究。 结果表明,盐酸浸洗对β-分子筛的孔径、比表面积及孔容均有扩大作用,但在酸性上有所减弱;NaOH溶液浸洗造成了分子筛骨架的崩塌,对其酸性与孔结构均造成了破坏;尿素改性不仅改善了分子筛的孔结构性质,而且对分子筛酸性影响较小,是一种温和、有效的改性方式。 尿素改性β-分子筛催化剂催化苯与煤基冷阱油的烷基化反应活性最好,烯烃转化率达91.2%,且重烷基苯2位异构体(2-HAB)和3位异构体(3-HAB)在产物中含量最高,选择性分别为50.1%和33.5%,占整个烷基化产物的84%。     

以催化油浆窄馏分为添加剂的A1—MCM—41分子筛的合成

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，以正硅酸乙酯为硅源，以硫酸铝为铝源，水热合成了以催化油浆窄馏分为添加剂的高比表面积Al-MCM-41介孔分子筛，并利用XRD，HREM，TG-DTA及N2吸附-脱附等测试手段对合成样品进行了表征．合成的Al-MCM-41分子筛的比表面积和孔体积分别达到1295m^2／g和1．5cm^3/g，其平均孔径为4．3nm．重点研究了Al-MCM-41分子筛结晶度、晶胞参数、比表面积、孔体积及平均孔径等结构性质随催化油浆窄馏分添加量及其组成的变化规律，并从合成机理上进行了解释．     

Sn/Al2O3催化剂结构与选择性催化还原NO性能

以不同沉淀剂和铝盐与SnCl4共沉淀制备了Sn/Al2O3催化剂.考察了催化剂在富氧条件下催化丙烯选择性还原NO的性能,借助于X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和程序升温还原(TPR)等方法研究了催化剂性能与结构的关系.发现以NH3.H2O和NH4HCO3为沉淀剂、NH4Al(SO4)2为铝盐制备的Sn/Al2O3催化剂催化活性最高,NO转化率达90.9%,最佳催化活性温度为350℃.该催化剂的比表面积为254 m2/g,孔体积为0.878 cm3/g,孔径分布曲线在3~8 nm出现双峰,Sn物种主要以晶态SnO2存在,且表面Lewis酸酸量增加.     

AlMCM-41介孔分子筛的合成及表征

以拟薄水铝石为铝源、水玻璃为硅源、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,在110℃时水热晶化合成了含Al的MCM-41介孔分子筛.采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、固体29Si、27Al魔角旋转核磁共振技术(MASNMR)、扫描电镜(SEM)及吡啶吸附傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术对AlMCM-41分子筛进行了表征.结果表明:AlMCM-41分子筛具有六方排列的孔道结构,同时具有很高的相对结晶度、比表面积和孔容,且孔分布单一;AlMCM-41分子筛中Si原子在骨架内键合的程度更高,使AlMCM-41分子筛具有更好的骨架晶化程度;同时具有四配位骨架铝,使AlMCM-41介孔分子筛具有适当的酸性.     

SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂的长叶烯芳构化催化性能

本工作用溶胶-凝胶法制备不同组成的SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂,用微型催化反应评价结合X-射线粉末衍射(XRD)、孔结构/BET表面积测试和NH3-程序升温脱附(NH3-TPD)等表征了SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂结构、表面酸性和长叶烯芳构化催化性能。复合氧化物固体酸SO42-/TiO2-ZrO2催化剂具有优良的长叶烯芳构化催化性能,并且其芳构化催化性能与催化剂组成和表面酸性密切相关。随催化剂中nZr/(nZr+nTi)增加,催化剂表面中等强度的酸中心量增加,芳构化产物选择性和收率明显增加,在nZr/(nZr+nTi)=0.5时达极大值。随nZr/(nZr+nTi)进一步增加,不仅催化剂表面酸中心量减少、原料转化率明显下降,而且催化剂酸强度增强,导致芳构化产物选择性和收率下降。催化长叶烯芳构化的二元复合氧化物固体酸SO42-/TiO2-ZrO2催化剂适宜的组成为nZr/(nZr+nTi)=0.5。     

用无机钛源合成Ti-MCM-41的研究

采用无机络合剂稳定钛酰离子的方法,用多种无机钛源合成出了中孔Ti-MCM-41型分子筛,采用XRD,低温N2吸附和FT-IR等方法对合成的含钛分子筛进行了物性的表征。以苯乙烯的H2O2氧化作为模型反应,考察了合成的Ti-MCM-41分子筛的催化性能。结果表明,钛原子已进入分子筛骨架,用Ti(SO4)2和TiCl4为钛源合成的Ti-MCM-41分子筛在960cm^-1处存在较强的红外吸收,并对苯乙烯的H2O2氧化表现出较高的催化活性。     

Beta分子筛中Al的分布和Brφnsted酸的酸性强度

基于量子化学中的密度泛函理论(DFT),研究了Beta分子筛中骨架Al在9个不同T位的分布和Br(o)nsted酸的分布及其强度.计算采用8T簇模型和B3LYP/6-31G(d,p)方法,得到了不同T位的Al/Si替代能、(Al,H)/Si替代能和质子亲和势,以及碱性探针分子NH3在Beta分子筛酸性位的吸附能.结果表明,骨架Al和Br(o)nsted酸优生位于Beta分子筛的T5和T6位;其中酸性最强的位置是Al5-O14-Si9,最弱的位置是Al7-O3-Si1.