沸石分子筛上程序升温脱附谱的Monte Carlo模拟研究：Ⅰ.模型的…

沸石分子筛因其特殊的孔道则致使其ＴＰＤ谱图的分析比其它催化剂更为困难，目前尚无一种切实可行的理论分析方法。本文发展一种较为简单的模拟分子筛子ＴＰＤ谱图的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法，模拟结果表明，在同一组脱附动力学参数下，沸石分子筛上的峰形和峰位置与其它催化剂都有明显的差异，并且峰温的判别与脱附活化能和指前因子有关。     

组合脱胺对β沸石酸性和结构的影响

利用ＴＰＤＥＴＰＤ和ＸＲＤ等手段研究了低温恒温脱胺后的再程序升温脱胺的组合脱胺法，结果表明，不同组合脱胺工艺均可调度β沸石的表面酸性，适当选择组合脱胺温度可大幅度调度β沸石的表面酸性，其中２７０℃和２９０℃下分别恒温脱胺后程序升温脱胺，β沸石表面除出现传统脱胺的两个酸性位外，还出现了一个中等强度的酸性位，且酸量很大，可调变性较强，晶相测定可知，低温脱后再程序升温脱妥有利于β沸石结晶度的保持，此外，     

环已胺在沸石分子筛上的吸脱附行为研究

本文以程序升温脱附(TPD)为主要实验手段,对环己胺在5种不同沸石分子筛上的吸脱附行为进行了研究。结果表明,沸石分子筛对环己胺有着较强的吸附作用,不同的沸石分子筛对环己胺的吸附能力受其结构和表面酸性特征的影响而异。有效吸附部位为与沸石分子筛表面酸性有关的弱化学吸附位;环己胺从不同沸石分子筛表面脱附的动力学与晶内扩散有关,其表观脱附活化能分别为:63.6kJ/mol(5A),68.6kJ/mol(13X),20.1kJ/mol(菱沸石),46.9kJ/mol(NaY)和47.3KJ/mol(ZSM-5)。     

烷基化催化剂表面酸性及催化性能的动力学研究

在确定关联升温速率、脱附峰温和脱附峰覆盖率的程序升温脱附动力学模型的基础上，通过TPD实验和模型参数估值，建立了表征催化剂酸密度、酸强度及强度分布情况的方法。研究表明，随着活化温度的提高，固体酸催化剂表面酸中心强度分布先变宽后趋于均匀，350?℃活化催化剂的强度分布最宽；催化剂表面酸强度和酸密度随活化温度提高均呈先增大后降低、分别在350 ℃和250 ℃活化温度达到极大值的变化规律。催化剂酸性与催化性能关联的结果表明，随着活化温度的提高，烷基化反应速率常数与总脱附量的变化趋势相同，而催化剂失活速率常数与脱附活化能变化趋势相同；催化剂活性稳定性随其酸强度的增大而变差，催化剂活性与催化剂酸量和酸强度有关。     

MOR/SBA-15复合分子筛的合成、表征及其催化性能评价

采用MOR纳米晶和正硅酸四乙酯为硅源,P123三嵌段共聚物为模板剂水热合成MOR/SBA-15复合分子筛催化剂。采用XRD、SEM、TEM和EDX等手段对催化剂进行了表征,在固定床反应器中评价二甲醚制乙醇催化性能。结果表明,通过控制合适的MOR纳米晶种及MOR纳米晶种在SBA-15水热合成体系中的添加量,可以成功地将MOR纳米晶作为SBA-15的结构单元嫁接到SBA-15的介孔骨架中,水热合成的MOR/SBA-15复合分子筛催化剂同时具有MOR和SBA-15的XRD特征衍射峰,相比于SBA-15,其比表面积和总孔体积由756 m2·g~(-1),1.07 cm3·g~(-1)降低至628 m2·g~(-1),0.85 cm3·g~(-1),平均孔径由8.1 nm提高到9.3nm,Cu修饰的MOR/SBA-15复合分子筛催化剂同时具有Cu MOR羰基化和Cu SBA-15加氢的双功能催化性能,其催化剂评价结果显示二甲醚转化率为43.6%左右,乙醇选择性为95.3%,Cu MOR/SBA-15复合分子筛催化剂实现了二甲醚到乙醇的一步转化。     

组合脱胺对β沸石酸性和结构的影响

利用ＴＰＤＥ、ＴＰＤ和ＸＲＤ等手段研究了低温恒温脱胺后再程序升温脱胺的组合脱胺法．结果表明，不同组合脱胺工艺均可调变β沸石的表面酸性，适当选择组合脱胺温度可大幅度调变β沸石的表面酸性，其中２７０℃和２９０℃下分别恒温脱胺后再程序升温脱胺，β沸石表面除出现传统脱胺的两个酸性位外，还出现了一个中等强度的酸性位，且酸量很大，可调变性较强．晶相测定可知，低温脱胺后再程序升温脱胺有利于β沸石结晶度的保持．此外，还对β沸石的脱胺过程和脱胺后β沸石的吡啶脱附过程的动力学行为进行了初步的研究．     

含钨SBA-15介孔分子筛催化剂的表面酸性和羟基分布

分别以浸渍法和水热晶化法制备了SBA-15介孔分子筛孔中插入氧化钨和碳化钨的催化剂,采用NH3-TPD测定了表面酸性和总酸量,并采用FT-IR研究了它们的表面羟基分布情况.NH3-TPD结果表明,浸渍法制备的含氧化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂表面只有SBA-15介孔分子筛的弱酸位,而含碳化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂表面还出现了W2C的强酸位.水热晶化法制备的含氧化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂表面SBA-15介孔分子筛的弱酸位随W含量的增大略有增强, W含量较高时还出现了钨物种的强酸位;含碳化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂表面除了SBA-15介孔分子筛的弱酸位外, W含量较低时有W2C的强酸位, W含量较高时有W2C和WC两种强酸位.傅里叶变换红外光谱结果表明,浸渍法和水热晶化法制备的含氧化钨和碳化钨的SBA-15介孔分子筛催化剂除表面自由硅羟基外,还存在着α, β和γ三种不同类型的氢键羟基,并且氢键羟基和催化剂的制备方法以及催化剂的W含量都有一定的关系.     

程序升温脱附法测定固体酸催化剂的酸性

系统地介绍了程序升温脱附技术的基本原理,并且讨论了测定固体酸催化剂的酸性的实验方法及应用.实验结果表明,该方法具有操作简便、重复性好、易于应用的优点,可以为催化剂的研制提供指导性的数据.     

Hβ负载锆催化剂的研制及其催化性能和结构性能的研究

根据层状四水硫酸锆和Hβ沸石各自的催化性能和结构特点，设计并制备得到Hβ负载锆（Zr/Hβ)催化剂。以异丙苯歧化反应为目标体系，研究了Zr/Hβ的催化性能。利用吡啶吸附程序升温脱附和低温氮吸附等方法研究了Zr/Hβ的表面酸性和孔结构，与反应性能进行关联。结果表明，Zr/Hβ较Hβ弱酸强度更弱、强酸强度更强，导致其歧化反应活性较Hβ大大提高，歧化选择性较Hβ略有提高，但其初始歧化选择性较Hβ降低；Zr/Hβ和Hβ的最可几孔径基本一致，因而Zr/Hβ催化异丙苯歧化反应产物中间位－／对位－二异丙苯的摩尔比与Hβ的基本一致。     

MCM-22分子筛的酸性及在1-丁烯骨架异构化反应中的催化性能

 采用XRD,NH3-TPD及氘代乙腈吸附FT-IR等技术表征了静态水热合成法合成的MCM-22分子筛的晶相结构和酸性. 根据表征结果,Si/Al比为15和30的两个样品均为高纯度的MCM-22分子筛; 两个样品的Brnsted酸量基本相同,但Si/Al为15的样品上含有相对较高的Lewis酸量. MCM-22分子筛上1-丁烯骨架异构化反应的结果表明,Si/Al为30的样品具有较高的异丁烯选择性(74.8%)和稳定性, 而Si/Al为15的样品中存在的含量较高的Lewis酸位可能是导致异丁烯选择性(65.5%)下降的主要原因.     

On the Rotational Intergrowth of Hierarchical FAU/EMT Zeolites

A structural study of a hierarchical zeolite X, which is similar to the one first synthesized by Inayat et al., 12 was performed using transmission electron microscopy imaging and diffraction. Evidence is provided, by comparison to simulations, that this material is an intergrowth of FAU and EMT and a conceptual model is presented for the growth of the FAU material with a small fraction of EMT in an atypical morphology of assembled sheets with well‐defined intersection angles.     

MFI/BEA双沸石复合物的合成及其在甲烷选择性还原NOx中的应用

以合成的β沸石固液混合物作为ZSM-5沸石的部分原料制备了含有ZSM-5和β沸石的双相沸石复合物MFI/BEA。采用XRD, FTIR, 吡啶红外, NH₃-TPD, TEM, SEM和氮吸附-脱附等对合成的材料进行了表征。结果表明后合成的ZSM-5沸石在β沸石内部孕育生长, MFI/BEA双沸石复合物中两相沸石的组成比例可以通过控制第二步晶化时间来进行有效调控;与单一的Co-ZSM-5或Co-β相比, 通过离子交换法制备的Co-基复合催化剂Co-MFI/BEA在富氧条件下甲烷选择催化还原NO反应中具有高活性和高的稳定性, 并且表现出较好的抗SO₂毒化性能和良好的可逆性。     

MFI/BEA双沸石复合物的合成及其在甲烷选择性还原NOx中的应用

以合成的β沸石固液混合物作为ZSM-5沸石的部分原料制备了含有ZSM-5和β沸石的双相沸石复合物MFI/BEA。采用XRD,FTIR,吡啶红外,NH₃-TPD,TEM,SEM和氮吸附-脱附等对合成的材料进行了表征。结果表明后合成的ZSM-5沸石在β沸石内部孕育生长,MFI/BEA双沸石复合物中两相沸石的组成比例可以通过控制第二步晶化时间来进行有效调控;与单一的Co-ZSM-5或Co-β相比,通过离子交换法制备的Co-基复合催化剂Co-MFI/BEA在富氧条件下甲烷选择催化还原NO反应中具有高活性和高的稳定性,并且表现出较好的抗SO₂毒化性能和良好的可逆性。     

AlSi-ZSM-48沸石分子筛的合成及其催化性能

 考察了以廉价的1，6－己二胺为模板剂合成AlSi－ZSM－48沸石分子筛的条件及其在醚化碳四烯烃裂解生成丙烯和乙烯反应中的催化性能．结果表明，合成体系的碱度和盐类的加入对AlSi－ZSM－48沸石的合成影响极大，n（OH－）／n（Si）大于0．15时得不到AlSi－ZSM－48沸石，盐类如NaF和NaCl等的加入会抑制AlSi－ZSM－48的生成，而更利于ZSM－5等杂晶的产生．在醚化碳四烯烃的裂解反应中，AlSi－ZSM－48表现出优越的催化性能，可以得到高收率的丙烯和乙烯，两种烯烃的总收率可达40％以上     

Ce改性对Y型分子筛酸性及其催化转化性能的调变机制

采用液相离子交换(LPIE)法制备了不同离子交换度的CeY分子筛. 运用电感耦合等离子发射光谱(ICPAES)、X射线衍射(XRD)、N₂吸附等温线和氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)等方法对其进行表征, 采用原位傅里叶变换红外(in situ FTIR)光谱技术分别以吡啶和噻吩作为探针分子研究了Ce改性对Y型分子筛酸性能和催化转化性能的影响规律. 结果表明, Ce离子改性不改变Y 型分子筛晶体的基本骨架, 但改变其精细结构. 分子筛改性过程中Ce物种优先定位于方钠石(SOD)笼, 随着稀土离子含量增大, 逐渐出现在超笼中. Ce离子交换过程中产生一定量的Brönsted (B)酸中心, 且其量与强度随着Ce含量的增大均呈现先增加后平稳的趋势. 同时, Ce离子交换产生与非骨架铝物种和铈物种有关的两种强度不同的Lewis (L)酸中心, 且两者均随着Ce含量的增大而增大. 噻吩吸附红外光谱表明, 由于Ce离子改性产生的强B酸中心可导致噻吩在室温条件下即可发生质子化反应, 质子化的噻吩分子可进一步发生低聚反应. 而稀土物种与B酸中心的协同作用有利于低聚反应的发生.