杂原子Fe—ZSM—5分子筛的合成及表征

本文采用水热合成法,在ＳｉＯ２－ＦｅＯ３－ＥＤＡ－Ｈ２Ｏ体系中成功地合成了Ｆｅ－ＺＳＭ－５型沸石分子筛。并采用ＸＲＤ,ＩＲ,ＳＥＭ及ＭＴＧ反应考察了其物理化学特性,结果表明,分子筛的单位晶胞体积随Ｆｅ杂原子含量的增加而膨胀;骨架在１１００ｃｍ＾－１处的反对称伸缩振动峰向低波数移动,说明Ｆｅ杂原子进入了分子筛骨架,。     

TS分子筛催化性能研究Ⅰ．TS－2分子筛催化1，2－丙二醇液相氧化反应的研究

ＴＳ分子筛催化性能研究Ⅰ．ＴＳ－２分子筛催化１，２－丙二醇液相氧化反应的研究①伏再辉尹笃林（湖南师范大学精细催化合成研究所，长沙４１００８１）关键词ＴＳ－２分子筛１，２－丙二醇氧化催化氧化自１９８３年Ｔａｒａｍａｓｓｏ［１］首次合成具有ＺＳＭ－５结构...     

Fe—Mo／KZSM—5上甲醇氧化为甲醛的研究

采用浸渍法制备了Ｆｅ／Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５和Ｆｅ－Ｍｏ／ＫＺＳＭ－５分子筛催化剂,利用ＮＨ３－ＴＰＤ和Ｏ２－ＴＰＤ对催化剂的表面酸性和吸附Ｏ２物种进行了表征,考察了温度、Ｍｏ／Ｆｅ摩尔比,空气／甲醇摩尔比及ＷＨＳＶ对催化性能的影响。实验结果表明,在Ｆｅ－Ｍｏ／ＫＺＳＭ－５催化剂上,适宜的反应条件下,甲醇转化率接近１００％,甲醛选择性达到９０．６％,同时还进行了９６ｈ的催化剂的稳定性实验。     

MFT改质反应ZSM-5分子筛催化剂结焦行为的研究 Ⅱ.正庚烷和MFT模型混合物

通过参数估计和模型筛选，获得了正庚烷和ＭＦＴ模型混合物在ＺＳＭ５分子筛催化剂上的结焦动力学方程，模型能够和实验数据较好地关联，最大相对误差不超过±２０％。用正庚烷模拟ＦＴ合成产物中碳数小于１１烃在ＺＳＭ５分子筛催化剂上的结焦，用ＭＦＴ模型混合物来模拟ＦＴ合成产物中Ｃ＋１２烃在ＺＳＭ５上的结焦，则：Ｃ＝３１．５３ｅ１４８９６．７４ＲＴｔ０．３３ｆ０．２２１＋１７３．１９ｅ１７６２８．１３ＲＴｔ０．２０ｆ０．２９２能够较准确地预测ＭＦＴ中试改质反应器入口附近分子筛催化剂上的焦含量。结合本研究的第一部分，对不同反应原料在ＺＳＭ５上的结焦行为进行了比较，表明ＺＳＭ５上的结焦很可能是一个扩散控制过程。     

不同晶粒大小ZSM－5的合成和表征

采用水热合成法，由不同途径合成出晶粒大小不同的几种ＺＳＭ－５分子筛，这几种分子筛具有大致相同的硅铝比．采用ＮＨ３－ＴＧ－ＴＰＤ，Ｐｙｒｉｄｉｎｅ－ＩＲ－ＴＰＤ表征其酸性，用ＸＰＳ表征其外表面的硅铝比（体相的硅铝比用元素原子吸收法测定）．研究结果表明，应用导向剂可以合成出要求的晶粒大小而且粒度均匀；加晶种的合成得不到较大的晶体，粒度亦不均匀．分子筛的晶粒大小对其酸性有一定的影响，一般来讲，小晶粒分子筛的酸量多．本文中大晶粒分子筛的硅铝比基本上是不均匀的．     

Fe－ZSM－5分子筛中Fe的化学环境研究

本文应用ＥＳＲ、ＸＰＳ、ＤＲＳ、Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱和首次运用ＴＰＲ技术结合ＸＰＳ、ＸＲＤ对Ｆｅ－ＺＳＭ－５中Ｆｅ的化学环境进行了研究。结果表明，碱性介质条件下合成的Ｆｅ－ＺＳＭ－５分子筛中，铁仅有一种价态Ｆｅ（Ⅲ），但却有多种存在形式。非骨架Ｆｅ（Ⅲ）包括分子筛孔道内及外表面上沉积的氧化铁；骨架Ｆｅ至少有两种状态，即骨架不饱和配位Ｆｅ（Ⅲ）和骨架畸变四配位的Ｆｅ（Ⅲ）．各种测试方法的结果表明Ｆｅ主要位于分子筛的骨架上，非骨架Ｆｅ（Ⅲ）很少．     

Fe—ZSM—5分子筛中Fe的化学环境研究

本文应用ＥＳＲ、ＸＰＳ、ＤＲＳ、Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱和首次运用ＴＰＲ技术结合ＸＰＳ、ＸＲＤ对Ｆｅ－ＺＳＭ－５中Ｆｅ的化学环境进行了研究。结果表明，碱性介质条件下合成的Ｆｅ－ＺＳＭ－５分子筛中，铁仅有一种价态Ｆｅ（Ⅲ），但却有多种存在形式。非骨架Ｆｅ（Ⅲ）包括分子筛孔道内及外表面上沉积的氧化铁；骨架Ｆｅ至少有两种状态，即骨架不饱和配位Ｆｅ（Ⅲ）和骨架畸变四配位的Ｆｅ（Ⅲ）．各种测试方法的结果表明Ｆｅ主要位于分子筛的骨架上，非骨架Ｆｅ（Ⅲ）很少．     

Fe-Mo/KZSM-5上甲醇氧化为甲醛的研究

采用浸渍法制备了ＦｅＭｏ／ＨＺＳＭ５和ＦｅＭｏ／ＫＺＳＭ５分子筛催化剂,利用ＮＨ３ＴＰＤ和Ｏ２ＴＰＤ对催化剂的表面酸性和吸附Ｏ２物种进行了表征,考察了温度、Ｍｏ／Ｆｅ摩尔比、空气／甲醇摩尔比及ＷＨＳＶ对催化性能的影响．实验结果表明,在ＦｅＭｏ／ＫＺＳＭ５催化剂上,适宜的反应条件下,甲醇转化率接近１００％,甲醛选择性达到９０６％．同时还进行了９６ｈ的催化剂的稳定性实验     

MoO3／HBZSM—5催化剂上甲烷的无氧芳构化反应

以含硼杂原子分子筛ＨＢＺＳＭ－５为载体,考察了其担载ＭｏＯ３后催化甲烷无氧芳构化反应的性能,并结合ＸＲＤ,ＩＲ,ＴＧ和ＳＥＭ等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,ＭｏＯ３／ＨＢＺＳＭ－５催化剂具有较高的甲烷芳构化活性,但稳定性较差,随着引入分子筛骨架中硼量的增大,甲烷的极值转化率增高;随着反应温度的升高,ＭｏＯ３／ＨＢＺＳＭ－５催化剂的甲烷芳构化活性升高。从产物分布的变化来看,硼的引入对于催化剂     

高能气流粉碎对ZSM—5分子筛结构与性能的影响

本文用高能气流粉碎法将ＺＳＭ－５分子筛原粉粉碎成微颗粒，进行了粒度分布、比表面、电镜及Ｘ射线衍射的测定。考察了正已烷裂化、异丙苯裂解反应的催化活性，并对异丙苯裂解反应的产物分布和表观活化能作了分析和计算。实验结果表明，ＺＳＭ－５分子筛经粉碎后粉体粒度分布狭窄，总比表面没有变化而外比表面有明显增加，Ｘ射线衍射也有显著改变。ＺＳＭ－５原粉的晶型未破坏，却暴露出更多的活性中心，反应表观活化能没有明显改变     

Different behaviors of HZSM-5 zeolites synthesized in different procedures in loading of MoCl5 and methanol to gasoline (MTG) reaction

MoCl₅ was loaded on the HZSM-5 samples synthesized with or without organic template. Besides differences in their surface migration and catalytic properties in MTG reaction, the Al species in the former is found to be more stable than that of the latter.     

Role of α-Sites in the selective catalytic reduction of NO x with ammonia over Fe-ZSM-5 catalysts

The catalytic properties of Fe-ZSM-5 zeolites with different iron contents have been investigated in the selective catalytic reduction (SCR) of NO _x with ammonia. The observed catalytic properties the zeolites are correlated with the concentration of the iron-containing sites that are stabilized in the zeolite and effect N₂O decomposition (??-sites). The catalysts activated at a high temperature to increase the ??-site concentration (by a factor of 5?C10) are more active in NO _x SCR with ammonia than the unactivated samples. However, the difference between the activities of the activated and unactivated catalysts is well below the difference between the ??-site concentrations in these catalysts. The nonlinear relationship between these parameters is evidence that the ??-sites in Fe-ZSM-5 is not the only factor determining the activity of Fe-ZSM-5 in NO _x SCR with ammonia. The activated catalysts show a low activity in nonselective ammonia oxidation and, accordingly, a high selectivity in the target process at high temperatures.     

铁硅酸盐分子筛乙苯氧化脱氢催化性能研究Ⅰ．催化剂的表征及反应温度、原料气比例对活性的影响

本文合成了五种不同Ｓｉ／Ｆｅ比的Ｆｅ－ＺＳＭ－５分子筛，并进行了离子交换改性．ＸＲＤ和ＩＲ谱测试均表明Ｆｅ进入了分子筛骨架．用连续流动法考察了反应温度、ＥＢ／Ｏ＿２比对乙苯氧化脱氢活性的影响．结果表明，在８２３Ｋ和ＥＢ／Ｏ＿２＝１的条件下苯乙烯有最大收率．     

硅铁ZSM-48沸石的CO加氢催化性能

考察了硅铁ＺＳＭ－４８负载铁、钾催化剂在ＣＯ加氢制备低碳烯烃反应中的催化性能。结果表明,Ｆｅ（Ⅲ）离子同晶取代Ｓi（Ⅳ）后,不仅使沸石分子筛的表面能量分布更加趋 于均匀,而且明显促进了活性组分铁的还原和减弱了催化剂表面吸附氢的能力,从而大大提高了反应活性和选择性。硅铁ＺＳＭ－４８负载过量的铁、钾都不利于ＣＯ加氢合成低碳烯烃,其负载量的量侍值分别为８％和１．９％。另外,硅铁ＺＳＭ－４８的焙烧温度和焙烧     

Preparation of nanosheet Fe-ZSM-5 catalysts, and effect of Fe content on acidity, water, and sulfur resistance in the selective catalytic reduction of NO x by ammonia

Direct synthesis of nanosheet Fe-ZSM-5 catalysts and their use for selective catalytic reduction (SCR) of NO _x by ammonia were studied. XRD, BET, SEM, EPR, and NH₃-TPD were used to understand the properties of catalysts with different iron loading. XRD confirmed the presence of the ZSM-5 crystal phase, and there was no Fe₂O₃ phase on the surface of the crystals. SEM showed the Fe-ZSM-5 catalysts comprised microspheres made up of nanosheets. EPR indicated that the iron was present as isolated Fe³⁺and FeO _x oligomers uniformly dispersed throughout the crystals. NH₃-TPD indicated that Fe-ZSM-5 (20,1:1) had maximum acid sites and density at approximately 250 and 450 °C, respectively. Fe-ZSM-5 (20,1:1) had the highest activity in the SCR reaction with NH₃. It was also confirmed that Fe-ZSM-5 (20,1:1) had excellent resistance to SO₂ and H₂O under the SCR reaction conditions. The effects of water vapor and SO₂, iron loading, and the Si/(Fe + Al) ratio were also investigated for these catalysts.     

水热老化对不同方法制备的Fe-ZSM-5用于NH_3选择性催化还原NO_x的影响

采用液体离子交换、等体积浸渍和固相离子交换制备了一系列Fe-ZSM-5催化剂,并将其用于NH3选择性催化还原NOx(NH3-SCR)反应.运用X射线衍射、紫外-可见漫反射吸收光谱和原位漫反射傅里叶变换红外光谱对催化剂进行了表征.结果表明,Fe-ZSM-5催化剂表面Fe物种可分为孤立Fe3+物种、低聚Fe氧化物团簇和Fe2O3,各催化剂上NH3-SCR反应活性不同的根本原因是其表面Fe物种分布不同.水热老化后,Fe-ZSM-5催化剂上400oC以下反应时NOx转化率降低,而高温活性略有提高,各催化剂活性差异减小;同时NH3氧化活性和NO氧化活性均明显降低.这可归因于水热老化使Fe-ZSM-5催化剂表面的孤立Fe3+物种相对浓度降低,低聚Fe氧化物团簇和Fe2O3相对浓度增加,以及催化剂表面Br?nsted酸性位显著减少所致.     

弱酸性介质中Fe-ZSM-5型分子筛的合成与鉴定

在弱酸性介质中,NH_4F存在下,以四丙基溴化铵(TPABr)为模板剂,采用水热合成法成功地合成了Fe-ZSM-5型分子筛。合成中pH值为5—7。该分子筛原料为铵型,经高温灼烧后可直接转化为氢型。X射线衍射、扫描电镜及电子探针、红外光谱、顺磁共振谱、Si高分辨固体核磁共振谱、差热分析等对Fe-ZSM-5型分子筛的的研究确证了Fe对Fe-ZSM-5型沸石骨架的同晶取代。X射线光电子能谱和穆斯堡尔谱对Fe-ZSM-5分子筛原粉的研究表明,Fe-ZSM-5分子筛中铁的价态是以三价和二价共存。     

ZSM-5分子筛催化甲醇制汽油反应中的晶粒粒径效应研究

通过调控水热合成ZSM-5凝胶液中H_2O/Si物质的量比,实现了粒径为70、200、400和650 nm四种单分散ZSM-5的可控合成。采用XRD、TEM、BET和NH_3-TPD等多种表征对其微观结构进行分析,结合催化性能评价,考察了晶粒粒径对其催化甲醇制汽油反应性能的影响机制。结果表明,整体上随着ZSM-5晶粒粒径的增加,其外比表面积减小,结晶度提高,酸量呈现出先增加后基本不变的趋势。但外表面附着小晶粒的粒径为650 nm的分子筛体现出了大的外表面积和强的酸性。ZSM-5晶粒粒径的增加整体上降低了其催化MTG反应的寿命和最高收率。晶粒粒径为70 nm时,ZSM-5体现出了96 h的催化寿命和30.8%的最高收率。晶粒粒径为650 nm样品由于其大的外比表面积和较强的表面酸性,也体现出91 h的寿命。在大晶粒ZSM-5外表面附着生长小晶粒ZSM-5,是一种制备高性能催化剂的新方法。     

La改性HZSM-5分子筛催化剂甲醇转化制汽油反应性能研究

采用浸渍法制备了La改性HZSM-5分子筛催化剂,利用X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）以及吡啶吸附红外光谱（Py-FTIR）技术对催化剂进行表征,并在固定床微型反应评价装置上,在反应温度350℃,系统压力0.1 MPa,甲醇质量空速4.74 h^-1的条件下,考察La改性HZSM-5分子筛催化剂的甲醇转化制汽油反应性能。结果表明,La改性HZSM-5分子筛催化剂的酸量降低,比表面积和孔容减小。La负载量为4%时,其MTG反应性能最佳,催化剂的寿命和汽油收率分别由改性前的12 h和52.69%增加到16 h和59.28%。此外,随着La负载量的增加,汽油中芳烃含量显著降低,降幅达18%。     

丙烯在ZSM-5沸石上齐聚反应的研究 Ⅰ. 模板剂用量对丙烯齐聚反应的影响

考察了不同正丁胺（NBA）模板剂用量合成ZSM-5沸石的物化特性和催化性能。采用XRD、SEM、NH3-TPD和BET等手段对合成样品的物化特性进行了表征。结果表明，模板剂与SiO2摩尔比在0.67～0.22时合成的ZSM-5沸石结晶度高于90%；随着模板剂用量的减少，ZSM-5沸石的平均粒径减小，强酸量也存在相同的趋势。丙烯齐聚反应评价结果显示,模板剂用量对合成ZSM-5沸石的催化活性有显著影响，模板剂与SiO2摩尔比在0.67～0.45之间合成的沸石催化性能较好。