不同钴含量CoAPO-5分子筛的合成、表征及其催化环己烷氧化性能

用水热法合成了一系列不同含量钴掺杂的磷酸铝分子筛CoAPO-5. 合成的样品用X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM), 紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS), 热重分析(TG)仪和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)等进行了表征. XRD表征显示, 合成的CoAPO-5分子筛具有较高的结晶度, 分子筛晶胞参数与Co含量之间存在较好的对应关系. UV-Vis漫反射光谱显示合成的CoAPO-5分子筛具有骨架钴的特征三重峰; 焙烧后峰的强度降低, 表明分子筛骨架中Co2+可被氧化成Co3+. SEM表明该分子筛具有典型的AlPO4-5分子筛形貌特征. TG结果也表明Co2+进入了分子筛骨架, 分子筛具有较好的稳定性. 在环己烷氧化反应中CoAPO-5具有较好的催化性能, 环己烷转化率与环己酮选择性均较高; 随着分子筛中钴含量的增加, 环己烷的转化率增加.     

COAPO-5和MnAPO-5分子筛的合成、表征及在环己烷选择氧化反应中的应用

合成一系列具有不同质量分数Co、Mn的磷铝分子筛CoAPO 5和MnAPO 5;通过X 衍射、扫描电镜、氮气物理吸附、热重分析以及紫外可见漫反射光谱等技术对分子筛的结构、形貌以及Co、Mn原子在分子筛骨架中的存在状态进行了表征;考察了氧气作氧化剂时分子筛在环己烷低温液相氧化反应中的催化性能。结果表明,所合成的CoAPO 5和MnAPO 5具有典型的AlPO4 5分子筛结构,金属Me/P比小于0.1时,分子筛结晶度较高。金属的种类、价态、质量分数及存在形式决定了模板剂与分子筛骨架作用的强度及方式,而有机模板剂的脱附、燃烧温度与这种作用密切相关;部分模板剂需在高温下脱除,说明分子筛骨架与模板剂之间存在着强相互作用。在CoAPO 5和MnAPO 5分子筛的骨架结构中,存在四配位的Co(II)和Mn(II),经过焙烧可以部分氧化为Co(III)和Mn(III),说明在焙烧样中存在着氧化还原活性中心。对于环己烷选择氧化反应,CoAPO 5和MnAPO 5分子筛都具有适中的催化活性,氧化反应产物分布均随反应时间而变化。虽然MnAPO 5的催化活性比CoAPO 5高,但其深度氧化能力也较强;采用MnAPO 5为催化剂,环己烷氧化反应的环己酮选择性及深度氧化产物的量都较高。同时,骨架Co质量分数对环己烷氧化反应活性具有显著影响,Co/P比为0.05的CoAPO 5分子筛催化活性最高,130℃反应24h,主要目的产物环己醇和环己酮的选择性可达88.5%。     

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”。     

Co掺杂SAPO-5分子筛制备及其催化氧气氧化环己烷反应性能(英文)

环己醇和环己酮(KA油)是制备尼龙所需材料己二酸和己内酰胺的重要中间体,也可用作油漆、农药和染料等的溶剂以及染色和褪光丝的均化剂等.工业上制取KA油的方法主要为苯酚加氢法、环己烯水合法和环己烷氧化法,其中环己烷氧化法最为普遍,是非常重要的工业过程.为获得适宜的KA油选择性,工业上普遍采用Co盐为催化剂,将环己烷氧化单程转化率控制在5.0%以下,从而使得产物选择性达到70%以上.该环己烷氧化制KA油过程不仅生产效率较低,而且所用均相催化剂因分离困难而不能重复使用.因此,当前关于环己烷氧化反应催化剂的研究均是围绕多相催化剂进行.氧气选择性氧化环己烷反应因具有更高的原子经济性而逐渐成为环己烷氧化法制KA油研究中最具挑战性的课题.该反应是自由基机理,而Co~(2+),Cr~(3+),Mn~(2+)和Ce~(2+)等金属离子可以促进自由基链反应,因此含有这些金属的多相催化剂被广泛用于该反应.另一方面,AlPO-n系列分子筛由于具有特殊的孔结构和一定的表面酸性,在催化反应中显示出较大的应用潜力.如果进行杂原子掺杂,通过改变分子筛骨架的电荷平衡,可以有效提高其表面酸性.例如磷酸硅铝分子筛(SAPO-5)具有中等强度的酸性和良好的择形性,因而作为固体酸催化剂广泛用于乙醇脱水、甲醇制烯烃、丙烯聚合和苯乙烯环氧化等反应,表现出较高的选择性和良好的稳定性.本文以传统均相Co盐催化剂的多相化为出发点,制备了Co掺杂SAPO-5与分子筛催化剂(Co-SAPO-5),考察了Co掺杂量对催化剂结构、表面性质以及氧气选择性氧化环己烷反应性能的影响.结果表明,一部分Co进入分子筛骨架,同时有少量Co以氧化钻形式高度分散在SAPO-5表面.Co掺杂对SAOP-5催化剂比表面积没有显著影响,但可使其孔体积减小.相反,Co掺杂可以提高SAOP-5分子筛表面B酸性位数量和总酸量.活性测试结果表明,环己烷转化率随着Co-SAPO-5催化剂中Co含量的增加而增加,但KA油选择性在转化率高于6.3%时急剧下降.还考察了反应温度、反应时间、初始氧气压力和催化剂用量对Co-SAPO-5分子筛催化剂性能的影响,得到了最优反应条件.以Co-SAPO-5-0.2(Co/Si摩尔比为0.2)分子筛为催化剂时,KA油总收率最高可达7.8%.另外,Co-SAPO-5催化剂在环己烷氧化反应中显示出很好的稳定性,Co-SAPO-5-0.2催化剂套用6次后活性几乎没有变化.     

Co-APO-5分子筛催化的环己烷选择氧化:溶剂和改性方法对其催化性能的影响

通过合成改性制备了系列Co-APO-5分子筛催化剂,用于环己烷选择氧化,研究了溶剂和改性方法对其催化性能的影响。结果表明,含有π键的极性溶剂对环己烷选择氧化反应有利,环己烷转化率随着π键极性的增加而提高。引入Si和F降低了Co-APO-5分子筛骨架中四配位钴的含量;引入F后Co-APO-5分子筛的结晶度有所提高,而引入Si则能改善Co物种的氧化和还原性,提升其催化反应活性。同时,Co-APO-5的催化活性与其骨架中四配位Co（Ⅱ）的含量相关,说明骨架Co（Ⅱ）是环己烷选择氧化的催化活性中心。     

双金属杂原子分子筛CrCoBEA的合成、波谱及催化性能研究

采用水热晶化法首次合成出ＢＥＡ结构含铬、钴，双金属杂原子分子筛ＣｒＣｏＢＥＡ，对晶化时间，晶化温度，成胶配比等合成条件进行了优化研究，采用ＸＲＤ，ＦＴＩＲ，ＵＶ－ＶｉｓＤＲＳ，ＥＳＲ及催化反应等方法测试其物相、波谱性质和催化性能，结果表明物质的量比为ＴＥＯＳ：０．０１７「Ｃｒ（ａｃａｃ）３」：０．０１７「Ｃｏ（ａｃａｃ）３」：（０．５８－０．６４）ＴＥＡＯＨ：０．０１Ａｌ（ＮＯ３）３：（１６－２０     

硅胶原位合成ZSM-5分子筛及其催化性能的研究

以正丁胺为模板剂,采用水热晶化法在固体硅胶小球上原位合成了ZSM-5分子筛。考察了晶化温度、晶化时间、初始凝胶硅铝比及H2O/ SiO2、BuNH2/ SiO2、OH-/SiO2对ZSM-5相对结晶度的影响,得到了ZSM 5的合成化学规律。采用XRD、SEM、FT IR及N2吸附手段对固体硅胶小球上原位合成的复合结构分子筛进行了表征。结果表明,这种材料具有介孔和微孔的复合结构特征,而且很好地保持了硅胶小球的形貌。以大庆VGO为原料,在重油微反装置上对该复合结构分子筛进行催化性能评价。结果表明,使用硅胶原位合成的ZSM-5分子筛可显著提高低碳烯烃选择性和收率。     

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。     

SnAPO-5和SnSAPO-5的合成与性能

Sn原子的异质同晶取代AlPO_(4-5)和SAPO_(-5)分子筛的骨架原子从而制得了SnAPO_(-5)和SnSAPO_(-5)样品.这二个样品的DTA谱基本相似.从TPR谱所得结果表明,Sn已进入骨架且不易被还原成零价的Sn.AlPO_(4-5)的IR谱上无羟基峰出现,其表明没有B酸位存在,而SnAPO_(-5)出现了3666cm~(-1)和3620cm~(-1)二个羟基峰,表明有B酸位存在.SnSAPO_(-5)和SAPO_(-5)都有B酸位存在,且酸性相差不大.AlPO_(4-5)和SnAPO_(-5)上的甲醇转化反应仅生成二甲醚,而SAPO_(-5)和SnSAPO_(-5)上则生成碳氢化合物.     

Synthesis and Surface Acidity of MeAPO-5 Molecular Sieves

Metal substituted aluminum phosphate molecular sieves, MeAPO-5 (Me = Co, Mn, Fe(II), Fe(III), and Mg) were synthesized and characterized with X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The acidity was determined by temperature programmed desorption of ammonia, Desorption peaks at around 200°C were observed for all the MeAPO samples studied. Additional desorption peaks at around 300°C were found in MnAPO-5, CoAPO-5, and MAPO-5. MnAPO-5, CoAPO-5, and MAPO-5 also show good activities toward the cracking reaction of cumene at 350°C, while Fe(II)APO-5 and Fe(III)APO-5 show some activity at 500°C. The order of the cracking activity correlates with the presence of strong acidic sites in MnAPO-5, CoAPO-5, and MAPO-5 as indicated by the TPD of ammonia.     

CeAlPO-5分子筛催化剂上二苯基甲烷选择性氧化生成二苯甲酮(英文)

Selective oxidation of diphenylmethane to benzophenone requires active and selective catalysts. The framework incorporation of cerium in AlPO-5 molecular sieves creates active cerium sites in isolation. These active sites are responsible for selective oxidation. Cerium incorporated AlPO-5 with different Al/Ce ratios were synthesized, and the vapor phase oxidation of diphenylmethane in air over these catalysts was studied at 250, 275, 300, 325, and 350 °C. The diphenylmethane conversion and selectivity for benzophenone were more than 90%. CeAlPO-5(25) was found to be more active than other catalysts. The stability of the catalyst was verified by the time on stream study which indicated steady diphenylmethane conversion and benzophenone selectivity. Hence framework incorporated CeAlPO-5 molecular sieves are stable and active catalysts for the selective oxidation of diphenylmethane.     

锌对非晶态Co-B合金的改性及催化肉桂醛加氢为肉桂醇的研究

采用KBH4还原法制备了非晶态Co-B和Co-Zn-B催化剂,以肉桂醛选择加氢制肉桂醇为探针反应,研究了Zn对Co-B非晶态催化剂的修饰改性作用,并采用XRD、DSC、XPS、和H2-TPD对催化剂进行了表征.研究表明,少量的Zn没有改变Co-B催化剂的非晶结构,但提高了催化剂主体的热稳定性,其中1%的Zn可使Co-B非晶态催化剂主体结晶放热峰提高12K,并在665K出现新的H2脱附峰,说明催化剂因掺入锌形成了新的氢吸附中心,锌在催化剂中以金属态和氧化态两种形式存在.催化剂的整体均衡而局部电子分布不均衡的缺陷势结构增强了对肉桂醛分子C=O双键O原子的侧链偶合吸附与金属氧化物的金属离子对羰基的极化作用协同活化了肉桂醛的C=O双键,提高了催化剂对C=O双键的加氢选择性.加氢反应工艺条件及催化剂寿命研究表明,适宜的反应温度为413K,氢压为2.5MPa,反应时间为3.0h,肉桂醇的最高产率可达84.0%,并具有较好的催化稳定性.     

利用新型模板剂合成中孔分子筛催化剂的研究

利用新型模板剂合成中孔分子筛催化剂的研究张小明张兆荣索继栓１）李树本（中国科学院兰州化学物理研究所精细石油化工中间体国家工程研究中心兰州７３００００）关键词新型模板剂中孔分子筛水热合成分类号Ｏ６４３．３２９０年代以来，中孔分子筛的合成与应用研究已经成...     

有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5的合成

分别以1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烯(BTESEE)和苯基三乙氧基硅烷(PTES)为硅源, 通过一步法直接合成有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5. 系统考察了各反应参数对产物结构与性质的影响, 并对产物的结构进行了表征. 表征结果表明, 有机基团通过硅原子被引入到分子筛骨架中. 有机基团的引入增加了分子筛的亲油性, 并且不同的有机基团对分子筛的亲油性的提高程度不同.     

铌硅铝磷分子筛的合成及催化酯化性能研究

合成了铌硅铝磷分子筛NbSAPO-5催化剂,并对其进行了XRD、BET表面吸附、ICP、SEM、NH3-TPD吸附表征,结果表明所合成的分子筛具有AFI的晶体结构;考察了催化剂对合成丙酮酸甲酯反应的催化酯化活性,表明Nb的引入使双功能催化剂的氧化和酯化功能更趋平衡,在改善酯化能力的同时,也使得酸酯总收率大大提高．     

Combinatorial Methods for the Synthesis of Aluminophosphate Molecular Sieves

Automatic dispensing of reagents into autoclave blocks followed by synthesis, isolation, and automated structure analysis with X-ray diffractometry represents an efficient methodology for the combinatorial synthesis of microporous materials. The figure shows a typical diffractogram of as-synthesized AFI-type molecular sieves taken with a CCD camera.     

沸石类分子筛合成研究新进展

对当前国际上沸石和沸石类分子筛材料的合成研究进行了综述, 分析了合成研究动向, 指出了合成研究中值得注意的几点问题, 并提出了研究展望。     

SAPO-5分子筛的可控合成及晶化过程探索

在非醋酸体系下分别通过动态和静态水热晶化方法合成了SAPO-5分子筛,并考察了转速、晶化时间及凝胶体系水硅比对SAPO-5分子筛晶相及形貌的影响,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术研究了静态、动态水热条件下SAPO-5分子筛的晶化过程.结果表明,静态水热条件下晶化6 h得到的SAPO-5分子筛为球状、六边形柱状聚集晶体;而在20 r/min转速下晶化2和6 h得到的SAPO-5分子筛分别为分散的凹面柱状晶体(凹面直径约6～8μm)及均一分散的球状晶体(直径为16μm);在60 r/min转速下晶化3 h即可得到高度分散的六边形柱状晶体(六边形直径约5～8μm);提高转速至100和140 r/min时仅需晶化1 h即可得到六边形柱状晶体.通过考察体系水硅比(H₂O/Si摩尔比)的影响,确定最佳的水硅比为70,此条件下所得晶相为纯相且分子筛的分散度最好.综上可知,相较于静态晶化,动态晶化不仅从形貌上改善了晶体的分散度,通过缩短晶化时间、降低晶化转速也提高了SAPO-5分子筛的晶化效率.本文采用较小的水硅比(H₂O/Si摩尔比为...