具有中孔结构的SO4^2—／Zr—HMS型固体超强酸的合成和结构表征

用TEOS－Zr-HAD-H2O-Etheanol体系合成了Zr-HAD的中孔分子筛，脱除模板剂后用0．5mol/L硫酸处理和550℃高温焙烧3h，制得一种中孔SO4^2－／Zr-HAD超强酸催化剂，采用XRD对其结构进行表征，用指示剂法，TG和NH3－TPD对其酸性进行了表征。结果表明，经过一系列处理后制得的SO4^2-／Zr-HAD催化剂具备HMS中孔分子筛的结构特征，其酸强度可达H0＝－13．75，在锆及SO4^2-含量远远低于SO4^2-／ZrO2的条件下，SO4^2-／Zr-HAD催化剂对于苯酐和正丁醇酯化反应的活性仍高于SO4^2-／ZrO2催化剂。     

新型固体超强酸催化剂的制备与裂解性能研究

采用浸渍法，将活性超强酸SO4^2-/ZrO2引入Si-MCM-41介孔分子筛，得到一种新型的固体超强酸催化剂SO4^2-/ZrO2 /Si-MCM-41，其PKA值可达-12.7，酸度分布曲线表明强酸中心数量远低于弱酸中心，XRD结果显示，Si-MCM-41骨架部分塌陷，但保留了主要骨架结构，采用Py-IP法，测定SO4^2-/ZrO2 /Si-MCM-41上酸类型以L酸为主，在催化1，3，5-三异丙苯裂解反应中该催化剂的性能优于微孔分子筛。     

具有中孔结构的SO2-4/Zr-HMS型固体超强酸的合成和结构表征

用TEOS-Zr-HAD-H2O-Ethanol体系合成了Zr-HMS的中孔分子筛, 脱除模板剂后用0.5 mol/L硫酸处理和550 ℃高温焙烧3 h, 制得一种中孔SO2-4/Zr-HMS超强酸催化剂. 采用XRD对其结构进行表征. 用指示剂法、 TG和NH3-TPD对其酸性进行了表征. 结果表明, 经过一系列处理后制得的SO2-4/Zr-HMS催化剂具备HMS中孔分子筛的结构特征, 其酸强度可达H0=-13.75. 在锆及SO2-4含量远远低于SO2-4/ZrO2的条件下, SO2-4/Zr-HMS催化剂对于苯酐和正丁醇酯化反应的活性仍高于SO2-4/ZrO2催化剂.     

具有ZSM—11结构的分子筛型SO^2—4／Zr—ZSM—11超强酸的制备

赋予SO42-/MxOy型超强酸催化剂以一定孔结构的研究工作,近年来受到许多研究者的重视,并在这方面做了许多有意义的探索工作,如合成具有类分子筛结构的锆氧化物,然后用硫酸处理,制备这类催化剂;将锆或钛的氧化物负载于分子筛上,然后用硫酸处理,以制备具有高表面积和一定孔结构的催化剂.Reddy［1］、Huang［2］和Debra［3］等人曾报道合成了具有中孔结构的SO42-/ZrO2催化剂. 　　我们将分子筛的多孔性、结构规整性以及高比表面积与SO42-/ZrO2的强酸性结合起来,制得具有分子筛结构特征的超强酸催化剂.采用这种方法制取分子筛型的超强酸催化剂,目前还未见报道. 1 实验部分1.1 Zr-ZSM-11型锆硅分子筛的合成 　　以ZrOCl2*8H2O及硅溶胶分别作为锆源和硅源、四丁基氢氧化胺（TBAOH）为模板剂.将原料以一定的配比计量,按H2O、TBAOH、硅溶胶、ZrOCl2*8H2O的顺序加入不锈钢反应釜中,搅拌均匀;在一定的温度下晶化,然后过滤、洗涤.将得到的产物在110 ℃下干燥,即得Zr-ZSM-11分子筛原粉; 最后经在一定温度下焙烧脱除模板剂.用以表征的样品原料的摩尔比为:1硅溶胶∶0.02 ZrOCl2*8H2O∶0.25 TBAOH∶30 H2O 1.2 SO42-/Zr-ZSM-11固体超强酸的制备 　　用0.5 mol/L的硫酸浸渍脱除模板剂的Zr-ZSM-11分子筛原粉,过滤、干燥,然后在550 ℃下焙烧3 h,即得到分子筛型SO42-/Zr-ZSM-11固体强酸. 1.3 分子筛及分子筛型超强酸催化剂的结构表征 1.3.1 XRD　　采用D/max-ⅢA射线衍射仪（日本理学）,研究了催化剂的骨架结构.工作条件为： Cu靶,Ni 滤波,射线波长为15.418 nm,管压30 kV,电流30 mA. 1.3.2 TG　　采用Du Pont 1090 B型热分析仪,研究了样品的热重特性.温度范围为常温～950 ℃,升温速度10 ℃/min,样品用量30～50 mg. 1.3.3 SEM　　采用日立公司生产的S-500型扫描电镜,样品经镀金预处理. 1.3.4 IR　　采用Bruker公司生产的Veckor 33型红外分光光度计. 1.4 催化剂酸性的研究 　　采用真空系统中指示剂蒸汽吸附法测定催化剂的酸强度.在样品管中装入一定量的催化剂样品,在200 ℃时抽真空处理样品30 min,冷却至室温后放入少量的指示剂蒸汽,观察催化剂的变色情况来确定其酸强度.     

SO42-促进的中孔含锆分子筛催化合成乙酸松油酯的研究

合成了中孔含锆分子筛Zr-MCM-41，用H2SO4对Zr-MCM-41进行修饰，得到SO4^2-促进的中孔含锆分子筛SO4^2-／Zr-MCM-41．通过XRD、FT—IR表征了其结构．结果表明：Zr—MCM-41和SO4^2-／Zr—MCM-41具有中孔分子筛的特征结构、良好的长程有序性和结晶度；SO4^2-已进入Zr—MCM-41骨架内部，并与骨架原子形成了化学键，从而产生强酸中心，将SO4^2-／Zr—MCM-41用于催化合成乙酸松油酯，考察了催化剂的种类、反应温度、反应时间及反应物配比对松油醇酯化反应结果的影响．     

中孔分子筛SO42-/Zr-MCM-41催化裂解聚丙烯反应研究

采用水热合成法制备了不同硅锆比的中孔分子筛Zr-MCM-41,用强酸性基团SO42-对其进行修饰,制得SO42-/Zr-MCM-41中孔分子筛.采用XRD、FT-IR、NH3-TPD及氮气吸附脱附等技术对其结构和酸强度进行表征.通过改变硅锆比、负载不同的酸性基团对Zr-MCM-41的酸性进行调变,并将其用于催化聚丙烯(PP)的裂解反应,结果表明S i/Zr=40的SO42-/Zr-MCM-41具有较好的催化裂解活性.另外,与热裂解以及HZSM-5和Zr-MCM-41为催化剂时PP的裂解反应结果进行了比较,结果证明SO42-/Zr-MCM-41不仅具有较高的裂解转化率,而且具有较高的液体产物收率,适宜于空间位阻较大的PP的催化裂解反应.     

纳米固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-SiO_2的研究

采用纳米化学制备技术合成了新型的纳米固体超强酸催化剂SO2-4/ZrO2-SiO2.该催化剂对醋酸和脂肪醇的酯化反应有很好的催化作用,并具有耐水性强,再生容易,可重复使用,不腐蚀设备,不污染环境等优点,是对环境友好并具有应用前景的绿色工业催化剂.用XRD、XPS、TEM、IR和化学分析等手段分析了SO2-4/ZrO2-SiO2的晶化过程、比表面积、含硫量.结果表明,浸渍液H2SO4浓度、焙烧温度、沉淀条件、比表面积和含硫量均明显影响SO2-4/ZrO2-SiO2的酸强度及催化活性.SO2-4/ZrO2-SiO2最佳制备条件:陈化温度为0℃,浸渍液H2SO4浓度为0 5mol/L,焙烧温度为650℃,焙烧时间为3h.     

纳米固体超强酸SO2-4/ZrO2-SiO2的研究

采用纳米化学制备技术合成了新型的纳米固体超强酸催化剂SO2-4/ ZrO2-SiO2.该催化剂对醋酸和脂肪醇的酯化反应有很好的催化作用,并具有耐水性强,再生容易,可重复使用,不腐蚀设备,不污染环境等优点,是对环境友好并具有应用前景的绿色工业催化剂.用XRD、XPS、TEM、IR和化学分析等手段分析了SO2-4 / ZrO2-SiO2的晶化过程、比表面积、含硫量.结果表明,浸渍液H2SO4浓度、焙烧温度、沉淀条件、比表面积和含硫量均明显影响SO2-4 / ZrO2-SiO2的酸强度及催化活性.SO2-4 / ZrO2-SiO2最佳制备条件陈化温度为0℃,浸渍液H2SO4浓度为0.5 mol/ L,焙烧温度为650℃,焙烧时间为3 h.     

引入SiO2对SO2-4/ZrO2超强酸体系的影响

用共沉淀法和负载法制备了一系列SO2-4/ZrO2-SiO2催化剂, 详细研究了添加SiO2对SO2-4/ZrO2超强酸样品的晶化、比表面、硫含量、超强酸性和异丙苯裂解及异丙醇脱水反应的影响. 引入SiO2会延迟ZrO2的晶化和晶相转变, 减弱SO2-4/ZrO2体系的超强酸性, 但对提高样品的异丙苯裂解和异丙醇脱水反应活性有利.     

硬脂酸法制备SO42-/Fe2O3-SiO2固体酸及其催化性能的初步探讨

首次用硬脂法制备了Fe2O3-SiO2混合氧化物,经浸渍H2SO4后再焙烧得SO4^2-/Fe2O3-SiO2固体酸催化剂。用TEM,XRD,N2吸附/脱附和TG-DTA等手段对其进行了表征,结果显示制得的Fe2O3-SiO2混合氧化物具有多孔结构,且随着Si含量的增大,其比表面积明显增大,但孔径减小。用乙酸/丁醇酯化催化反应评估了该固体酸的催化性能。     

ZSM-5型分子筛的表面酸性与催化活性

合成了一批不同硅铝比的HZSM－5沸石分子筛，并用CO62 ,Fe^3 离子对其进行改性，测定了它们在醛氨缩合反应合成吡啶中的活性和选择性。对照它们的NH3－TPD，吡啶吸附红外光谱，研究了催化剂的表面酸性与醛氨缩合催化活性的关系。研究表明，硅铝比较小时，HZSM－5的酸中心较多，但过多的酸中心会引发其它的裂解反应和缩合反应，从而降低催化剂的活性和选择性；当硅铝比为120左右时，催化活性达到最大，吡啶碱产率达60％；若继续增大硅铝比，则无足够的酸中心进行反应，用Co^2 ,Fe^3 离子对HZSM进行改性，其B酸中心变化不明显，L酸中心减少，对氨气的吸附能力有所下降，从而保证了适当的酸中心暴露，有利于反应，采用CoZSM-5催化剂，吡啶碱产率可达78％。     

WO3／ZrO2固体强酸催化剂上异丁烷—丁烯烷基化反应的研究：Ⅲ.超 …

制备了以超细ＺrＯ２为载体的ＷＯ３／ＺrＯ２、ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２、ＭoＯ３／Ｚr Ｏ２固体强酸催化剂,并用ＸＲＤ、ＤＴＡ－ＴＧ、Ｈ２－ＴＰＲ、ＮＨ３－ＴＰＤ等方法表征了其晶型结构、表面状态和酸性。结果表明,超细ＺrＯ２中的Ｔ－晶相所占比例虽有所下降,但具有更大的比表面积、酸强度和对金属氧化物的负载能力,且酸强度随焙烧温度升高而增强,表明其表面状态亦有较大变化。研究了以超细ＺrＯ２为载体的固体强酸催化     

镝对固体超强酸催化剂ZrO2-Dy2O3/SO42--HZSM-5的酸性和稳定性的影响

合成了固体超强酸催化剂ＺｒＯ２－Ｄｙ２Ｏ３／ＳＯ４＾２－,并将其负载于分子筛ＨＺＳＭ－５上,制成复合型固体超强酸催化剂ＺｒＯ２－Ｄｙ２Ｏ３／ＳＯ４＾２－ＨＺＳＭ－５）以下简称催化剂ＺＤＳＨ）,采用Ｈａｍｍｅｔｔ批示剂法,吸附吡淀的ＴＰＤ法,考察催化剂ＺＤＳＨ的酸强度及其分布;通过热重分析（ＴＧＡ）、差热分析（ＤＴＡ）方法,考察镝对催化剂ＺＤＳＨ稳定性的作用;运用红外光谱（ＩＲ）法,分析催化剂ＺＤＳ     

以金属氧化物及钙钛矿结构化合物为活性组分的ZSM-5催化剂上NOx选择性还原研究

研究了在水蒸汽存在条件下,以ＮＨ３为还原剂,金属／ＺＳＭ－５催化剂和负载于ＺＳＭ－５上的钙钛矿结构催化剂上的ＮＯｘ选择性催化还原（ＳＣＲ）性能。实验结果表明,当反应气中通入水蒸汽时,各样品的催化活性均下降,同时伴随着Ｎ２选择性的增加。而Ｃｕ－ＺＳＭ－５样品却表现出独特的性能,在所有测定样品中具有最高的ＮＯｘ转化率（在４５０℃时达到６９％）,当有水蒸汽存在时,其活性没有下降,反而有所增加,４５０℃时     

异丁烷-丁烯烷基化反应催化剂的研究

固体强酸;异丁烷-丁烯烷基化反应催化剂的研究     

Zr-FSM-16中孔分子筛的合成及其对苯羟基化的催化性能

 以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为模板剂,合成出Zr-FSM-16中孔分子筛,并采用XRD,IR和BET等对分子筛进行了表征. 考察了Zr掺杂量和pH值等因素对分子筛结构的影响,并考察了合成出的Zr-FSM-16分子筛对苯羟基化反应的催化性能. 结果表明,Zr能有效地嵌入FSM-16的骨架之中,但Zr的嵌入对分子筛中孔结构的形成具有一定的不利影响,随着Zr嵌入量的增加,分子筛的长程有序度会下降; pH值对分子筛中孔结构的形成也具有十分显著的影响,在n(Si)/n(Zr)=40的条件下, pH＜12.5时,有序度随着pH值的升高而升高,pH＞12.5时则相反. 一般在n(Si)/n(Zr)＞40时,催化剂均能保持较好的六方晶体结构和较大的比表面积; n(Si)/n(Zr)＜20时,则较难形成中孔结构. Zr-FSM-16对于苯的羟基化反应具有良好的催化性能,催化活性和选择性均随Zr嵌入量的增加而升高,n(Si)/n(Zr)=40时,苯酚的选择性可达65%以上.     

固体酸催化合成马来酸二丁酯

制备了固体酸催化剂Zr(SO4)2/SiO2,并用于合成马来酸二丁酯,考察了Zr(SO4)2负载量、焙烧温度、焙烧时间等催化剂制备条件对催化活性的影响。采用FTIR、XRD、TG等方法对催化剂进行了表征分析。通过正交实验设计优化了固体酸Zr(SO4)2/SiO2催化合成马来酸二丁酯的工艺条件。实验结果表明,Zr(SO4)2/SiO2是合成马来酸二丁酯的良好催化剂,适宜的催化剂制备条件为:硫酸锆负载量57%,焙烧温度400℃,焙烧时间2 h。适宜的催化合成反应条件为:酐醇物质的量比为1∶2.5,催化剂用量为马来酸酐质量的6%,带水剂甲苯8 mL,反应时间2.0 h。在此条件下马来酸二丁酯的酯化率为98.5%。     

Li-La/NaZSM-5催化剂的表征及其酯交换性能的研究

用氧化物对ＮａＺＳＭ－５分子筛进行改性来调节其表面酸碱性，已越来越受到人们重视，本文报道用Ｌｉ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３双组份对ＮａＺＳＭ－５进行改性，并将改性分子筛用作甲醇和碳酸乙烯酯（简称ＢＣ）反应制碳酸二甲酯（简称ＤＭＣ）体系的催化剂。文献报道用作此反应...     

Dispersion and Orientation of Zeolite ZSM‐5 Crystallites within a Fluid Catalytic Cracking Catalyst Particle

Confocal fluorescence microscopy was employed to selectively visualize the dispersion and orientation of zeolite ZSM‐5 domains inside a single industrially applied fluid catalytic cracking (FCC) catalyst particle. Large ZSM‐5 crystals served as a model system together with the acid‐catalyzed fluorostyrene oligomerization reaction to study the interaction of plane‐polarized light with these anisotropic zeolite crystals. The distinction between zeolite and binder material, such as alumina, silica, and clay, within an individual FCC particle was achieved by utilizing the anisotropic nature of emitted fluorescence light arising from the entrapped fluorostyrene‐derived carbocations inside the zeolite channels. This characterization approach provides a non‐invasive way for post‐synthesis characterization of an individual FCC catalyst particle in which the size, distribution, orientation, and amount of zeolite ZSM‐5 aggregates can be determined. It was found that the amount of detected fluorescence light originating from the stained ZSM‐5 aggregates corresponds to about 15 wt %. Furthermore, a statistical analysis of the emitted fluorescence light indicated that a large number of the ZSM‐5 domains appeared in small sizes of about 0.015–0.25 μm², representing single zeolite crystallites or small aggregates thereof. This observation illustrated a fairly high degree of zeolite dispersion within the FCC binder material. However, the highest amount of crystalline material was aggregated into larger domains (ca. 1–5 μm²) with more or less similarly oriented zeolite crystallites. It is clear that this visualization approach may serve as a post‐synthesis quality control on the dispersion of zeolite ZSM‐5 crystallites within FCC particles.