脱铝丝光沸石的酸性及其催化性能研究

用高温水蒸汽处理及酸洗的两步法,制备了硅铝比为15.8—186的脱铝丝光沸石(DHM)由NH_3的TPD和吸附吡啶红外光谱研究了各种DHM的酸中心数、酸强度以及B和L酸中心随丝光沸石脱铝的变化规律。用脉冲微反技术研究了芳烃在DHM上的反应活性和选择性,并将酸性与催化性能同沸石的微观结构进行了关联,发现随着脱铝,酸性逐渐变弱,与骨架铝T(1)关联的酸中心强度最强,与T(2)关联的其次,与T(4)关联的较弱,与T(2)和T(4)相关的酸中心分别是甲苯歧化和二甲苯异构化的活性中心,某些芳烃反应所需的酸强度顺序为甲苯脱烷基>甲苯歧化>二甲苯歧化>二甲苯异构化。     

微型色谱装置测定氢型丝光沸石的活性中心

催化专业的学生在课堂上已经学过怎样来评价催化剂的优劣,什么是催化剂的活性中心,以及怎样来测量其活性中心数等基本概念.为了使同学对学过的知识有进一步的理解和巩固,我们设计了使用脉冲微型反应器(微反)对氢型丝光沸石(HM)上的甲苯歧化反应活性进行评价,用吡啶中毒法测定沸石的活性中心数的实验.在近几年的教学中收到了较好的效果.     

气相色谱法研究H型丝光沸石对甲苯的吸附性质及其催化活性

本文用脉冲色谱技术,在接近反应条件的高温下,研究了H型丝光沸石(HM)对甲苯的吸附性质,测得了不同焙烧温度的HM对甲苯的比保留体积和吸附热。说明焙烧温度未改变HM对甲苯的吸附能量和吸附表面积,而只改变了沸石单位面积上的吸附中心数目。并从实验结果看出,焙烧温度对HM的甲苯歧化活性的影响与比保留体积随焙烧温度的变化趋势颇为相似。     

脉冲催化色谱研究甲苯歧化催化剂 (Ⅰ)丝光沸石催化剂上甲苯歧化动力学

本文系用脉冲他化色谱技术进行丝光沸石催化剂上甲苯歧化反应动力学的研究。假定在所用实验条件下可忽略微型反应器中的色谱分离效应,导出m级反应动力学简化式。在固定进样脉冲宽度和加宽并测定进样脉冲宽度两种条件下,此简化式可满意地关联几种丝光沸石上的甲苯歧化动力学试验,并可简便、快速地潮定动力学参数。     

丝光沸石酸性组元对二甲苯临氢异构化的影响

用微型积分反应器研究了丝光沸石酸性组元的硅铝比和Na~ 交换度对二甲苯临氢异构化催化剂活性和选择性的影响。并用计算机逐步回归方法将这种影响进行了定量关联。采用吡啶和2,6—二甲基吡啶逐次毒化沸石表面的Br(?)ensted 酸和Lewis 酸中心的方法,测定了一组Na~ 交换度不同的催化剂的表面酸量及其对异构化的表观反应级数。初步探讨了沸石酸性组元——催化性能——酸性性质之间的关系。     

不同硅铝比的ZSM-11沸石分子筛的催化性能

合成了一系列硅铝比为31—176的ZSM-11沸石,以甲苯-甲醇烷基化、间二甲苯异构化和甲苯歧化三个反应作为探针反应,研究了它们的催化性能。将其与酸性质和晶胞参数相关联发现,低硅铝比适于甲苯歧化,中硅铝比适于间二甲苯异构化,高硅铝比适于甲苯-甲醇烷基化反应。各反应所需的酸强度为甲苯歧化>间二甲苯歧化>间二甲苯异构化>甲苯-甲醇烷基化。Na~+的存在以及用4-甲基喹啉或(CH_3)_3SiCl中毒,可抑制强酸位,明显提高甲苯-甲醇烷基化反应生成对二甲苯的选择性,尤以(CH_3)_3SiCl中毒的低Al/u.c.的NaHZSM-11最佳。     

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。     

DFC-1氢型丝光沸石的吸附热与甲苯歧化催化活性的研究

在工业生产条件下对催化剂和催化作用的动态研究已经引起重视。吸附热能反映催化剂表面能量状况和吸附分子间的相互作用,是表征催化剂表面性质的重要参量。对于国产甲苯歧化催化剂DFC-1氢型丝光沸石(简称HMDFC-1)的吸附热和催化活性之间关系的报道还不多。在用吸附差热方法考察HMDFC-1的表面酸性时发现,在动态条件下HMDFC-1存在着对NH_3可逆和不可逆两种吸附,而对吡啶则只有不可逆吸附。本文利用脉冲色谱法分别测定了苯、甲苯、二甲苯在HMDFC-1上以及在被NH_3中毒的HM吸附热,和甲苯在被吡啶中毒的HMDFC-1上的吸附热,并以吸附热的差别区别了两类DFC-1上的酸中心,找出了催化活性随甲苯吸附热的变化曲线。     

氢型丝光沸石的氨吸附特性与催化活性的关系

采用氨吸附-差热技术、红外光谱对氢型丝光沸石(HM)在不同温度氨吸附性质进行了研究,得到氨的可逆吸附与不可逆吸附的相对量及其随温度的变化。在接近甲苯岐化反应实际进行的条件下,测定了HM上吸附氨的红外光谱和催化活性。实验结果表明氨在L酸中心上的吸附是可逆的,在B酸上的吸附是不可逆的,从而证实了B酸是甲苯岐化反应的催化活性中心。在我们实验条件下,L酸中心似乎对岐化反应没有直接的作用。     

二甲苯异构体在脱铝丝光沸石中的吸附速率和扩散系数

氢型丝光沸石(HM)对于甲苯歧化和二甲苯异构化具有催化活性,是工业上生产对二甲苯的实用催化剂.脱铝是调变沸石催化剂酸性和催化性能的方法之一.张红浪用高温蒸气处理和酸洗制备了不同硅铝比(均指摩尔比,下同)的脱铝丝光沸石(DHM),研究了脱铝对其结构、酸性和催化性能的影响.脱铝使晶胞收缩,因此进一步研究二甲苯异     

丝光沸石孔口改性及对反应对位选择性的影响

详细研究了用Si(OCH_3)_4化学蒸气沉积法(C.V.D.)精细调节丝光沸石孔口尺寸的方法，制备了一系列孔口尺寸不同的SiHM沸石，并对这些样品的吸附性能、酸性质和择形催化作用进行了考察．结果表明，通过Si(OCH_3)_4C.V.D．方法制备的孔口尺寸各异的SiHM沸石，内表面酸性质保持不变；将其用于甲苯歧化反应，对位选择性明显增加，在相近转化率条件下，二甲苯产物中对二甲苯的摩尔分数可提高到0.40以上；但对邻二甲苯异构化反应，由于反应不是单纯由反应产物扩散控制，它们的对位选择性并无明显改善．     

在稀土改性的ZSM-5沸石催化剂上甲苯歧化选择生成对二甲苯的研究

本文研究了ZSM-5沸石催化剂用稀土元素(La~(3 )、Ce~(3 )、Pr~(3 )、Nd~(3 ))以及混合稀土浸渍改性处理后对甲苯歧化反应的催化性能。实验结果表明:上述四种稀土元素改性处理后的催化剂的甲苯转化率均随着载入量的增加而下降,而对二甲苯的选择性都有所提高。在浸渍法制备的La-ZSM-5沸石催化剂上,甲苯歧化生成对二甲苯的选择性可达80%。试验还指出,单独用磷改性的ZSM-5沸石催化剂的活性较低。再用稀土对PZSM-5催化剂改性,可使甲苯转化率从18%提高到30%。这是由于三价稀土元素可提供较多的质子酸中心。也是由于载入的磷和稀土元素对催化剂孔口和孔道尺寸有影响,从而改变了反应组份在分子筛中的扩散性质,提高了催化剂在生成对二甲苯时表现出的择形选择性。在一组用二种元素如磷-稀土、磷-镁和磷-镧改性的ZSM-5沸石催化剂中,评选出了对甲苯歧化反应具有较高活性和选择性的磷-镧改性催化剂,甲苯转化率为17%时,对二甲苯选择性可达90%左右。并且研究了反应条件对活性、选择性和反应产物的分布。在常压临氢条件下用该催化剂连续反应24小时,其活性稳定,转化率基本不变。     

天然丝光沸石制备甲苯歧化催化剂的研究

对用浙江缙云县产天然丝光沸石制备甲苯歧化催化剂进行了研究。结果表明,沸石的粒度、添加的金属组份以及制备方法对催化剂的歧化活性和稳定性都有明显的影响。其岱石口矿制成的催化剂担载镍、鉍后,歧化性能可以达到合成丝光沸石催化剂的水平。     

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。     

不同骨架结构的沸石对环已烯催化转化选择性的影响

用脉冲催化色谱法以环己烯转化为模型反应考察了镧氢Y,氢型 ZSM-5,氢丝光沸石,铝交链蒙脱土和无定形硅酸铝的骨架异构化和氢转移反应选择性,考察了酸型、酸强度对反应的影响,以及已用过的催化剂的热脱附产物.结果表明,各种沸石的骨架异构化反应选择性的顺序为:HZSM-5>HM>SIO_2·Al_2O_3>AlCLM>LaHY,而氢转移选择性的顺序正好相反,这种差别主要与它们的孔道结构有关。     

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.     

改性Y沸石上的氢转移反应

本文试图用环已烯和邻二甲苯两典型反应考察改性Y沸石的氢转移反应性能。发现在改性Y沸石上环已烯的氢转移, 异构化和聚合反应时发生。在反应开始时SY沸石的氢转移反应和异构化反应活性与铝含量之间的关系与沸石强酸量和铝含量的关系一致, 呈火山形曲线, 极大值在Al/(Al+Si)为0.15左右, 结焦以后反应总转化迅速下降, 且氢转移活性和异构化活性随铝含量减少而单调下降。USY沸石的氢转移活性大幅度降低。在改性Y沸石上邻二甲苯异构化和歧化反应同时进行, SY沸石的歧化反应变化规律与环乙烯氢转移反应相似。当沸石样品中有大量非质子酸位存在时, 两个反应的数据会出现予盾。     

氟氯有机化合物对分子筛催化剂的改性——Ⅱ.CF_3Cl对分子筛催化剂的改性研究

用XRD,IR,XPS和TPD等方法,考察了用CF_3Cl处理的一系列含氟量不同的HZSM-5,HM分子筛的结构和表面性质的变化。结果表明,改性后催化剂的表面与体相有脱铝现象,并有新物相生成。少量氟的掺入可提高酸中心的强度,使中等强度B酸中心数增加。改性后的HZSM-5和HM对甲苯歧化反应的活性和稳定性都有所改善。     

氢型丝光沸石吸附芳烃的程序升温脱附及反应的研究

本文用动态程序升温脱附的方法,研究了甲苯等芳烃在氢型丝光佛石(HM)上表面反应的活性中心,并从脱附谱得到了有用的信息。脱附谱中共有四个峰,每个峰均对应于不同的化学过程。色谱分析的结果说明,第Ⅰ峰为脱烷基反应的活性中心,第Ⅱ峰为歧化和异构化的活性中心。因此从实验结果可以比较直观地观察到活性中心的种类,初步得到了有关HM对甲苯歧化、脱烷基等反应的活性、选择性及稳定性的信息。     

氢型丝光沸石的酸性质

盐酸交换的氢型丝光沸石(HM),经400℃煅烧,室温吸附吡啶后,在低于400℃温度下进行脱附.吡啶在Lewis酸,Brönsted酸位置的光吸收,随脱附温度有线性变化.Lewis酸光吸收增强,Brönsted酸光吸收减弱.从光吸收改变量直接求得两种酸的消光系数比值ε_1460厘米-1^L/ε_1545厘米-1^B=1.44±0.10.用脉冲色谱中毒技术,测定吡啶吸附总量后,可得到摩尔消光系数ε^L=4.87厘米/微摩尔ε^B=3.38厘米/微摩尔采用上述方法,测定了HM表面上的酸分布.结果表明:Brönsted酸的浓度随煅烧温度的增加而下降,甲苯歧化的活性只与Brönsted酸的存在有关.