邻氯甲苯在P-HZSM-5沸石催化剂上的异构化

Olah等曾以氯化铝等作催化剂研究了邻氯甲苯的均相异构化.近年又有专利报道用氢型丝光沸石和HZSM-5沸石为催化剂使邻氯甲苯在≥20kg/cm²压力下异构化.为了有效地利用"杀草丹"生产过程中量大价廉的副产物邻氯甲苯,本文以P-HZSM-5沸石作催化剂,在常压流动微反-色谱装置上研究了邻氯甲苯的气-固相异构化反应.     

化学液相沉积法调变沸石孔径及异构体择形分离

本文用化学液相沉积方法精细调变NaY沸石孔径, 在适当的溶剂中硅酯与沸石吸附水或表面羟基作用而沉积于沸石外表面, 沸石孔口有效地被缩小。制备了一系列氧化硅沉积量不同的SiNaY沸石, 红外光谱、比表面和孔体积测量结果表明随着沉积量增加沸石孔径逐渐缩小, 但沸石骨架结构、孔容和内表面性质基本不变。测定了SiNaY样品对于对二甲苯/1, 3, 5-三甲苯, β-甲基萘/α-甲基萘, 1, 2, 4-三甲苯/1, 3, 5-三甲苯, 对二甲苯/间二甲苯和对甲酚/间甲酚五类分子尺寸不同的液体混合体系的择形吸附行为, 发现SiNaY沸石对分子尺寸与沸石孔径相近的混合体系具有良好的择形选择吸附分离性能。     

在HZSM-5沸石上甲苯歧化反应的积炭过程

采用高温大空速予积炭的方法,考察了HZSM-5沸石催化剂用于甲苯歧化反应时的积炭过程。结果表明,HZSM-5沸石上的失活方程为C_T=C_(Te~(-0.0225t))。水汽处理后HZSM-5沸石的失活速率减慢,随处理时间的增加,k 值下降。用比表面,孔隙率,吸附量以及ESR的测定考察了积炭前后沸石物性的变化,认为沸石在积炭过程中,炭沉积在沸石的表面或孔道中,使沸石孔径缩小或孔道堵塞,从而物性发生变化,反应活性下降。文中分析了沸石催化剂用于甲苯歧化反应失活的原因。     

在H-IDG(ZSM-5型)沸石上甲苯歧化反应动力学研究

一、前言近年来在国内外文献中有许多关于在沸石分子筛上甲苯歧化反应的研究报导。苏联等人研究了在含Ⅵ族和Ⅷ族元素的沸石分子筛上甲苯歧化反应的动力学,证明在该催化剂上,反应符合朗格缪尔-欣谢伍德机理。我们用由正丁胺合成的氢型ZSM-5沸石分子筛(代号H-IDG 型)为催化剂,对甲苯歧化反应进行了动力学研究。     

表面强酸分布——影响HZSM-5沸石对位选择性的主要因素

考察了交换剂和改性处理对HZSM-5沸石在甲苯乙基化反应中对位选择性的影响,检测了反应初级产物的组成,用原位TPD法研究了沸石表面酸中心的催化性质。结果表明,孔径和酸性分布都是影响沸石对位选择性的重要因素,但是表面酸性的调变对提高HZSM-5沸石的对位选择性更为重要。对-甲乙苯是甲苯乙基化反应的初级产物,在表面异构化反应后生成间-甲乙苯。烷基化和异构化两种反应活性中心在酸强度上的差异很小,仅仅是所处位置不同。由于改性处理同时抑制了这两类活性中心,使HZSM-5沸石在甲苯乙基化反应中的对位选择性上升而活性下降,表现出反向变化关系。     

HZSM-5沸石在邻氯甲苯异构化反应中的择形催化作用

 以HZSM-5沸石为催化剂,考察了常压、临氢条件下对邻氯甲苯异构化反应选择性的影响因素; 以4-甲基喹啉、喹啉、乙二胺为毒物分子探针,探讨了沸石催化剂内、外表面酸中心对邻氯甲苯异构化反应的贡献. 实验结果表明, HZSM-5沸石催化剂对产物分子具有形状选择作用,催化剂的内表面酸中心在反应中起主导作用.     

甲苯在多级孔丝光沸石上的吸附平衡和吸附动力学

为了考察多级孔丝光沸石中介孔的存在对丝光沸石吸附平衡和动力学的影响,选择甲苯分子作为探针分子,对其在具有不同介孔孔隙度的多级孔丝光沸石上的吸附等温线和吸附动力学曲线进行了测试。结果表明,甲苯在多级孔丝光沸石上的吸附等温线可以很好地用双位Toth吸附模型进行描述,由拟合参数以及亨利常数（K_H）和初始吸附热（Q_st）的计算得知,相对于微孔丝光沸石,介孔的引入增大了甲苯在丝光沸石内的吸附量,但减弱了甲苯与沸石表面的相互作用力;另外,甲苯在多级孔沸石表现出高的吸附速率,并随介孔孔隙度的增加而增大,反映了沸石内介孔的存在可有效促进沸石的传质能力。     

大晶粒ZSM-5沸石的合成及其性能

本文对合成均匀大晶粒ZSM-5沸石(20×40μ)的影响因素进行了探讨,并对照小晶粒ZSM-5沸石(<5μ)的物化性质以及甲苯歧化、丙烯芳烃化和乙烯转化反应进行了对比考察。发现添加Sb_2O_3改性后的大品粒ZSM-5沸石较小晶粒ZSM-5沸石有优越的择形选择性和稳定性。根据两种晶粒沸石对同类物质的吸附容量以及Sb_2O_3和沸石间的互相作用的差异,对上述反应性能进行了初步阐明。     

F-ZSM-5沸石的合成及对偏三甲苯－甲醇烷基化制 均四甲苯的催化性能研究

提出了将原位合成的F -ZSM - 5沸石分子筛用于偏三甲苯 -甲醇烷基化的催化反应的新方法。实验表明 ,F离子的原位引入 ,提高了ZSM - 5沸石催化剂的催化活性 ,使偏三甲苯转化率达 5 6%以上 ,均四甲苯在四甲苯中的含量达 98%以上。     

在磷-混合稀土催化剂上甲苯歧化制取对二甲苯

对二甲苯是聚酯纤维的重要原料。据报道ZSM-5沸石是选择生成对二甲苯的良好催化剂,采用改性的ZSM-5沸石催化剂可使对二甲苯选择性高达90%以上。近年来有关这方面的研究较多,但将混合稀土改性的催化剂用于甲苯歧化选择生成对二甲     

Catalytic reforming of methane by carbon dioxide over nickel-exchanged zeolite catalysts

A series of nickel-exchanged catalysts based on ZSM-5, USY, and Mordenite zeolites has been prepared by the ionic exchange method. The NiZeol catalysts have been characterized by XRD and BET. The exchange levels and nickel contents of the catalysts have been determined by chemical analysis. The acidity of the zeolite supports has been investigated using NH₃ adsorption microcalorimetry. The number of acidic sites was found to decrease according to the following sequence: HUSY > HZSM-5 > HMOR. The temperature programmed reduction studies showed that the most reducible catalyst is NiZSM-5. The Ni-exchanged zeolites presented good catalytic performance in the methane reforming by CO₂. At a temperature of 650°C, CH₄ conversions of 71 and 54% were achieved on NiUSY and NiZSM-5 respectively. At 400°C, CO₂ FTIR adsorption has shown that CO₂ decomposes into CO and oxygen on NiZSM-5 which explains its reactivity at such a low temperature, while no decomposition of this probe molecule was observed on the NiUSY catalyst. The catalytic performance was found to vary in the following sequence at 650°C: NiUSY > NiZSM-5 > NiMOR. Moreover, the catalytic performances were found to depend strongly on the CO₂/CH₄ ratio in the feed and were markedly improved for CO₂/CH₄ greater than 1.     

沸石的表面酸、碱性与甲醇、甲苯侧链烷基化反应

以TPD和质谱检测的TPSR、IR及微型反应器等手段探讨了X型沸石的表面酸、碱性质对甲醇、甲苯侧链烷基化反应的作用及可能的反应历程。     

固体酸催化剂上的甲苯硝化反应

研究了ＨＭ，ＨＺＳＭ－５和其它几种固体酸催化剂上的甲苯硝化反应，发现高硅铝比ＨＺＳＭ－５沸石的活性及对位选择性最高，甲苯转化率达６５％，ｐ／ｏ比达０．７８．通过考察沸石晶粒大小、酸性强弱、脱铝程度和阳离子交换等因素对反应活性和选择性的影响，发现该反应主要在沸百孔内进行，对位选择性与沸石的孔径存在一定对应关系．沸石催化剂除能促进ＨＮＯ３解离成ＮＯ外，对甲苯也有活化和富集作用，因而反应活性与催化剂的酸性有关，适当增加沸石的亲油性也有利于提高硝化反应活性．     

Na-β氧化铝/NaOH水溶液界面电势的测定

测定了Na-β氧化铝管在NaOH、NaOH-KOH、NaOH-(CH_3)_4NOH以及NaOH-NaCl四种溶液的浓差电池体系中的电动势, 求得Na-β氧化铝与NaOH水溶液之间的界面电势Δφ。结果表明: 在NaOH、NaOH-NaCl水溶液中, Δφ与loga_2(Na~+)/a_1(Na~+)之间的关系服从Nernst公式; K~+离子的存在影响Δφ值, 而OH~-、(CH_3)_4N~+贴无影响。探讨了用β氧化铝在高浓碱性Na~+水溶液中做Na~+离子选择性电极的可能性。     

Synthesis and Characterization of ZSM-5/β Co-Crystalline Zeolite

ZSM-5/β co-crystalline zeolites with different content of ZSM-5 have been synthesized by adding different amount of ZSM-5 to the synthetic system of β zeolite with NaAlO2, silica sol as the source of aluminum and silica, respectively, and TEA as the template under controlled condition of the synthesis. The ZSM-5/β co-crystalline zeolite was studied by XRD, SEM, BET and NH3-TPD. The reaction activity of toluene alkylation was investigated with a mixture of toluene-methanol as the feedstock in a pulse micro-reactor over the ZSM-5/β co-crystalline zeolite. It is found that ZSM-5/β co-crystalline zeolite has two kinds of zeolite structure including ZSM-5 and β zeolite, not in the form of a physical mixture. The pore structure of ZSM-5/β co-crystalline zeolites is different from that for β zeolite, ZSM-5 and their physical mixture. In addition, the peaks of both high and low temperature desorption of ammonia over the ZSM-5/β co-crystalline zeolite shift 23 ℃ to lower temperatures and the acid amount of its strong acid is 3% more than the physical mixture. So the ZSM-5/β co-crystalline zeolite produces the highest content of xylene, which is 10.4% higher than the physical mixture. And the ZSM-5/β co-crystalline zeolite has better selectivity for toluene alkylation and weaker de-methylation than β zeolite, ZSM-5 and their physical mixture.     

PRIMARY AMINE DRUG SELECTIVE ELECTRODES WITH SPECIAL CROWN ETHERS AS NEUTRAL CARRIERS*

Ionophores selectively sensitive to primary amines have been synthesized which display low potentiometric selectivity coefficients for K~+, Na~+ and NH_4~+ ions, secondary and tertiary amines as well as quaternary ammonium ions. These ionophores include macrocyclic polyethers with dinaphthyl subunits and azocrown ether with nitrogen donor atoms. The feasibility of these ionophores for preparing primary amine drug selective electrodes was investigated in detail. Practically usable PVC membrane electrodes sensitive to primary amine drugs, such as mexiletine, dopamine, metaraminol and tryptamine, and aliphatic primary amines have been prepared with these ionophores as neutral carriers. Direct potentiometric methods for assaying these drugs have been proposed by using the prepared electrodes. The proposed primary amine drug selective electrodes are remarkably superior to those based on ion-associates. Compared with the electrodes based on common ethers, the interference by K~+, Na~+ and NH_4~+ ions is subst     

Correlation of sorption behavior of nitrogen, oxygen, and argon with Ca2+ locations in zeolite a: a grand canonical Monte Carlo simulation study

The adsorption isotherms for nitrogen, oxygen, and argon in various NaCaA zeolite samples were calculated theoretically using the grand canonical Monte Carlo simulation method. The adsorption capacity, selectivity, and heat of adsorption of nitrogen increase with an increasing number of calcium cations in zeolite A. The heat of adsorption of nitrogen showed a sudden increase when the calcium ion exchange to zeolite A was around 60%. Adsorption isotherms, determined experimentally by the volumetric adsorption method, support theoretically predicted isotherms. These observations have been explained in terms of the interaction of the nitrogen molecule with Ca2+ ions and their locations in zeolite A.     

碱性X分子筛催化甲苯与甲醇侧链烷基化自由基机理研究

苯乙烯是重要的工业原料,年消耗量约3000万吨。传统工艺中,苯乙烯由乙苯催化脱氢得到。由于传统工艺高能耗,高污染,甲苯与甲醇侧链烷基化合成苯乙烯引起了人们广泛关注,但是目前该路线进入工业化还有很多问题需要解决,甚至催化机理仍不明确。本文对甲苯侧链烷基化机理及提高反应选择性等方面进行了研究。采用离子交换法制备CsX分子筛,在固定床反应器上进行甲苯与氘代甲醇的同位素示踪实验和硝基甲苯的侧链烷基化实验,结合量子计算明确反应机理。采用IGA-002系统测定甲醇在CsX, KX和NaX上的等温吸附线,考察甲醇在分子筛不同笼结构中的吸附情况。将氘代甲苯与甲苯在CsX, KX和活性炭催化下进行氢氘交换实验,检验自由基在不同催化剂上的稳定性。以CO2为载气进行甲苯与甲醇侧链烷基化实验,考察CO2对反应的影响。甲苯与氘代甲醇进行侧链烷基化反应时,大多数氘出现在甲苯上,仅少数氘存在于苯乙烯及乙苯上,表明甲苯氢与甲醇的甲基氘进行了氢氘交换。量子化学计算表明,甲苯与甲醇的氢氘交换沿自由基路径的能垒远小于沿离子路径的。氘代实验和量子计算结果表明,甲苯侧链烷基化过程中存在自由基,但并不能证明侧链烷基化是自由基反应。为了验证甲苯侧链烷基化反应是否为自由基机理,以4-硝基甲苯(NO2-Ph-CH3)代替甲苯与甲醇进行侧链烷基化反应。硝基是强吸电子基团,能稳定苄基负离子,如果甲苯侧链烷基化是离子反应,硝基甲苯侧链烷基化产物收率会升高。另外,硝基又能与活泼自由基生成稳定自由基,若反应为自由基机理,则硝基甲苯不发生侧链烷基化反应。分析结果表明,反应液中不存在侧链烷基化产物,确定了甲苯侧链烷基化反应为自由基机理,而不是离子机理。热力学上甲醇更容易进行生成CO和H2等的副反应,从而减少CH3?与H?碰撞甲醇的几率。甲醇等温吸附线显示甲醇在NaX和KX上的吸附容量相近且远大于CsX上的,表明Cs+阻碍了甲醇进入X分子筛的β-笼。由于甲苯不能进入β-笼, NaX和KX的β-笼内甲醇与甲基自由基接触发生副反应。 CsX催化时Cs+阻碍甲醇进入β-笼而抑制了副反应的发生,提高了甲醇利用率。甲苯与氘代甲苯在CsX, KX和活性炭上进行氢氘交换,反应物用GC-MS分析。结果表明,在CsX上氢氘交换进行得更彻底,在活性炭上几乎没有氢氘交换。 X分子筛活化甲苯为自由基的效果优于活性炭,这可能是推拉效应造成的。当甲苯进入分子筛后, Lewis酸性阳离子与苯环络合并吸引电子,催化剂阴离子骨架与甲苯的甲基作用并供给电子,推电子与吸电子共同作用使甲苯更容易生成苄基自由基,并使其更稳定。 CsX对甲苯的活化作用强于KX,表明CsX的酸碱搭配更有助于甲苯生成自由基。这也是CsX催化甲苯与甲醇侧链烷基化效果优于KX的原因。以CO2替代N2作为载气能显著提高苯乙烯的选择性,这是由于CO2的存在降低了H?和CH3?的浓度,提高了?CH2OH的浓度。?CH2OH与甲苯生成苯乙烯, H?的减少降低了苯乙烯加氢生成乙苯。     

银离子交换的沸石修饰电极的循环伏安新特性

银离子交换沸石Y修饰电极(Ag⁺-沸石Y)的循环伏安(CV)行为, 不同于溶液中的银离子在固体银电极表面上的CV行为. Ag⁺-沸石电极中银离子还原电位明显受沸石体内银簇影响. 依据Ag⁺-沸石修饰电极在含有能够与银离子形成难溶盐的电解质中的CV行为, 本文发现了沸石对溶液中阴离子具有尺寸选择效应, 并解释了银离子交换沸石修饰电极的循环伏安反应特性.