HZSM—35沸石表面酸性对二甲苯异构化反应的影响

本文研究了HZSM-35沸石催化剂的酸性对二甲苯异构化反应的影响。实验结果表明,在HZSM-35沸石表面存在着B酸和L酸中心,二甲苯异构化反应主要在较弱的B酸上进行。证实了不同晶化时间合成的HZSM-35沸石具有不同的酸性。以X射线衍射光谱、差热分析谱图,红外光谱关联不同晶化时间沸石的酸性与二甲苯异构化反应的活性和选择性的关系。找到了用HZMS-35沸石作催化剂进行二甲苯异构化较适宜的硅铝比、晶化时间、残钠量、脱氨温度和时间。     

程序升温脱附研究沸石的表面酸性Ⅰ.在不同Ca2+离子交换度的Y型沸石上吡啶的程序升温脱附峰谱

用程序升温脱附技术,在接近反应条件下研究沸石的表面酸性。在NaY沸石上吡啶的程脱峰有二,峰Ⅱ为主峰,其前沿有一肩膀峰Ⅰ,前者为吡啶吸附于Na~+上的物种,后者可能为残留的物理吸附吡啶(在超笼中)。随Ca~(2+)离子交换度的增加,在交换度40—60％间程脱峰谱发生质的变化,在高温区另出现一脱附峰(峰Ⅲ),与此同时峰Ⅱ向低温迁移,峰Ⅰ渐趋消失。经色谱鉴定,脱附产品中只有吡啶存在,其总吸附量随Ca~(2+)交换度增加而递减,表明吡啶分子在Na~+上的吸附极为显著,因此对Na~+含量甚高的硅铝样品,不能采用吡啶的总吸附量来作为酸性数量的衡量标准。     

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沸石上酯化反应的研究

以醋酸和乙醇的酯化为典型反应,讨论了一系列HNaZSM-5沸石的阳离子交换度对酯化活性和选择性的影响,并与不同交换度的HNaZSM-5沸石的TPD酸性测定结果进行了关联。考察了不同温度焙烧的HZSM-5对酯化活性和选择性的影响,并与不同温度焙烧的HZSM-5沸石吸附吡啶的红外光谱进行了关联。结果表明,酯化反应既可以在B酸中心上进行,亦可以在L酸中心上进行;而乙醇分子间脱水主要是在B酸中心上进行。有机胺中毒实验的结果证明,酯化反应主要是在HZSM-5沸石的内表面上进行的。     

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.     

丝光沸石负载SO~4^2^-/ZrO~2超强酸的研究

制备了一系列丝光沸石(HM)负载SO~4^2^-/ZrO~2(SZ)超强酸催化剂,并研究了它们比表面、孔容、硫含量及超强酸性的变化规律。结果发现,HM在负载SZ后超强酸性显著提高,可以在35℃条件下催化正丁烷异构化反应。吡啶吸附红外结果表明,适量负载SZ可增加HM的Lewis酸量和总酸量,从而使甲苯岐化和邻二甲苯异构化反应等酸催化反应活性显著提高。XRD结果证实,在HM上负载适量SZ不会破坏HM的结构,但负载量过大(>60%,质量分数)则会引起沸石结构的塌毁。     

正戊烷异构化反应表征固体超强酸性

详细研究了低温下固体酸催化剂上的正戊烷反应，发现在ＳＯ４＾２－／ＭｘＯｙ型固体超强酸，ＨＭ和ＨＺＳＭ－５沸石表面上正戊烷反应以异构化为主，其反应动力学符合一级可逆反应规律，催化剂的酸强度与正戊烷异构化反应速率常数呈顺变关系，由此提出了一种适合于－１６＜Ｈ０＜－１２的固体酸强度测定方法，解决了该区域内有色样品或高温易分解样品在酸性测量上的难题。     

硼改性Hβ-沸石上FCC轻汽油的醚化反应性能

研究了β－沸石对FCC轻汽油醚化反应的催化性能，考察了硼改性对Hβ－沸石的催化性能及表面酸性的影响，并用NH3－TPD和IR表征了改性后Hβ－沸石的表面酸性。实验结果表明，适量硼改性改善了催化剂的性能，提高了醚化反应活性；调变了催化剂的表面酸性，使得催化剂上弱酸中心的强度有所增加，强酸中心的强度略有下降，总酸量增加，且以L酸为主，L酸中心有利行醚化反应。     

HZSM-5的表面B酸与催化活性

用离子交换法测定了不同温度下焙烧的HZSM-5沸石表面的B酸量;对用离子交换、TPD及IR等方法测定的酸性结果进行了关联;讨论了表面酸性质对乙酸和乙醇的酯化及乙醇分子间缩合反应活性的影响。结果表明,当焙烧温度低于550℃时,HZSM-5表面的B酸量(0.745—0.727mmol/g)基本上与根据骨架铝计算的理论值(0.735mmol/g)相吻合,说明交换下来的酸与沸石骨架铝密切相关。这部分B酸与HZSM-5的TPD谱图中峰Ⅱ相对应,说明它们是沸石表面的强酸中心,L酸与其它与骨架铝无直接联系的酸是较弱的酸中心。HZSM-5的催化活性随表面B酸量的下降而有规律的下降,而经Na~+充分交换后,用TPD测定的酸量与其催化活性基本无关的事实,说明酯化和乙醇缩合反应主要是在B酸中心上进行的。     

模型反应表征长链烷烃异构化催化剂的研究Ⅰ. 乙醇在载体上的脱水反应

以氧化铝(Al2O3)、ZSM-5、Beta和SAPO-11分子筛粉体为原料制备出不同的载体,在不同温度下考察了探针分子乙醇脱水转化反应。根据NH3-TPD方法测定载体的酸量和酸分布,以及载体负载贵金属Pt后C14~24长链烷烃异构化评价结果,探讨了载体表面酸、乙醇转化和异构化性能三者之间的关系。结果表明,载体表面酸与乙醇转化和异构化性能没有直接的关系,但乙醇转化和异构化性能之间有一定关联。载体上乙醇转化的稳定性较差、乙烯选择性低,则对应的贵金属催化剂异构化性能也较差;乙烯选择性高且稳定性好,可制备出性能优异的异构化催化剂。因此,作者提出区分固体酸的酸性和酸性质的必要性。酸性包含酸量、酸强度及分布等概念,酸性质指酸中心在催化反应中的行为,简称为酸功能。前者可由常规的表面酸方法表征,后者只能在反应条件下获得。数据表明了临氢异构化剂的酸功能可以采用乙醇转化反应进行表征。用乙醇转化作为模型反应表征载体的酸作用行为即酸功能,可以为异构催化剂载体的选择提供指导。     

分子筛催化剂上正十六烷的临氢异构化反应

 对分子筛催化剂上正十六烷的临氢异构化反应进行了研究，考察了不同分子筛催化剂的活性和选择性，并对临氢异构化反应的产物分布进行了分析．在此基础上，对正十六烷的临氢异构化反应机理进行了初步探讨．结果表明，正十六烷在中孔分子筛催化剂上的临氢异构化反应主要在分子筛外表面和孔口进行，分子筛的择形作用对异构选择性的影响有限．这与一般情况下低分子量正构烷烃在择形分子筛上的临氢异构化反应有所不同．临氢异构化反应的异构选择性主要取决于催化剂酸性组分的酸性质，弱酸和中等强度的酸对异构化反应有利，而催化剂的活性则由酸性组分中B酸中心的数量和加氢组分的活性共同决定．     

脱铝丝光沸石表面酸性及其对α—蒎烯烷氧基化反应的催化作用

以盐酸水热处理方法制备了一系列脱铝丝光沸石催化剂,测定了其表面酸度和酸强度分布：考察了α－蒎烯与脂肪醇的烷氧基化反应中催化表面酸性、脂肪醇分子性质的影响规律;确定了催化剂的适宜酸强度范围,探讨了催化剂内、外表面酸中心对反应活性的贡献。     

NiHY型沸石的酸性-还原性及其催化性能研究

ＮｉＨＹ型沸石的酸性－还原性及其催化性能研究傅军,朱崇业,李全芝（复旦大学化学系,上海,２００４３３）关键词ＮｉＨＹ沸石,酸性,还原性,甲苯转化含镍的Ｙ型沸石既有酸功能,也有加氢－脱氢功能,是加氢裂化、临氢异构化和选择重整的优良催化剂。关于ＮｉＮａＹ...     

Co/HZSM-5分子筛催化醛氨缩合反应活性的研究

研究了担载不同钴含量的Co/HZSM-5分子筛的表面酸性以及醛氨缩合反应的催化活性和选择性.结果表明,钴组元的引入,使HZSM-5表面L酸增加,B酸略减少;弱酸增加,强酸减少,总酸量增加;催化剂的孔体积和比表面都随钴含量的增加而减小.反应中吡啶、2-甲基吡啶和3-甲基吡啶的总收率随担载的钴含量的增加先增加后降低,当钴担载量为0.51%时,催化活性达到最高,三种吡啶同系物的收率达到最大(61.3%).此外,还讨论了Co/HZSM-5催化剂的表面酸性与醛氨缩合催化活性的关系.     

CaNaY和HZSM-5沸石的组成对酸性中心数和活性的影响

用脉冲微型反应色谱研究了正己烷在不同交换度的CaNaY沸石及不同SiO_2/Al_2O_3比的HZSM-5沸石上的裂解反应及其吡啶中毒效应,测出了它们的速率常数和反应视治化能。CaNaY沸石的酸性中心数和活性部是随着 Ca~(2 )交换度的增加而增加,当Ca~(2 )交换度达60%左右时,出现一转折点,从这一点起酸性中心数们活性递增速率更快。Ca~(2 )虽然优先进入SI位,但在每个晶胞中也有两个易于被吡啶接近的酸中心。HZSM-5沸石的酸性中心数和裂解活性随着SiO_2/A_2O_3比的增加而急剧下降,直到SiO_2/Al_2O_3比到80以上时,才逐渐趋于平稳。酸性中心数和活性随硅铝比而下降的规律,正好同每个晶胞中铝原子数随硅铝比提高而下降的规律一致。     

几种吡啶衍生物在Y型分子筛上置换吸附的红外光谱研究

沸石分子筛是一类固体酸催化剂,常用吡啶及其衍生物这类碱性物质来测定其酸中心的类型和酸度.近年来,有些作者利用空间位阻胺在酸中心上的选择吸附性质,来进行固体酸催化剂表面的Bronsted酸和Lewis酸的测定.实验发现,同一种吡啶衍生物在不同的沸石分子筛上的吸附稳定性不同,不同的吡啶衍生物在同一种固体酸催化剂上的吸附稳定性也不相同.利用这一性质,我们曾用脉冲色谱法和红外光谱法研究了吡啶对于2,6-二甲     

HY沸石表面酸性的形成

本文用量热滴定法测定了NaY,NaHY和HY沸石的酸性。同时,对HY沸石分别用1N,3N与饱和NaCl溶液和0.1NNaOH溶液进行了处理,并用电位滴定法测定了其溶液的酸性。结果表明,正丁胺与NaHY沸石的相互作用包含有与质子酸的相互作用,与脱OH基中心间的作用,与残Na~ 离子间的作用。Na~ 离子交换HY沸石中的表面质子仅在强酸中心上进行。结果还表明,HY沸石的酸性与其说由Al(OH)_(3-x)~(x )阳离子产生,还不如说是由其表面质子产生的。     

HZSM—5沸石内外表面酸,孔大小和择形催化性能的研究

用吡啶、2,4-二甲基喹啉及NH_3吸附的TPD法测定了HZSM-5沸石的内、外表面酸量和酸分布,用环己烷吸附速度和吸附量表征孔大小,以乙苯歧化和对二乙苯异构化作研究择形催化反应.结果表明,HZSM-5外表面酸约占总酸量的20％,内、外表面酸均为非均匀分布.强酸位是对二乙苯和乙苯裂化的活性中心,而对歧化和异构化反应生成对位异构体的选择性影响不大.间二乙苯主要在内表面酸中心上生成,而对二乙苯在外表面酸位上异构化不是主要途径.对位选择性的提高与环己烷吸附速度减小有很好的对应关系,而与酸量变化关系不大.虽然中强和弱酸位对对位选择有一定影响,但影响对位选择性的主要因素是沸石的孔径大小.     

THF-FER沸石的系列研究IV.固体酸性及C5烯烃骨架异构化催化性能

在四氢呋喃(THF)-Na2O-SiO2-Al2O3-H2O体系中水热合成的THF-FER沸石,经酸交换／焙烧或焙烧／酸交换处理可制得H-FER-1和H-FER-2两种H型沸石．红外光谱及NH3-TPD等实验结果表明,两者的强酸位主要是对烯烃骨架异构化反应有贡献的Bronsted酸位．1073K／10h的高温水蒸汽处理会导致沸石骨架脱铝,但并未产生过多的末端硅羟基．两者比较,H-FER-1沸石的结构缺陷较少,Bronsted酸位较多,骨架更完美．由THF-FER沸石制备的H-FER催化剂,对C5正构烯烃骨架异构化反应显示了优良的催化活性、选择性及稳定性．     

吡啶在几种Y型沸石上的吸附量热研究

用微量量热计测定了在室温至600 K范围内吡啶在NaY、CaY、R_EY和HY这几种Y型沸石上的吸附热。实验结果表明, 在这四种沸石上, 存在两种不同类型的酸中心, 一种是B酸中心; 另一种是非活化的L酸中心。B酸中心的酸强度随温度的升高而增加, 而非活化的L酸中心则随温度的升高而减小。在NaY沸石表面上, 只有Na~+一种非活化的L酸中心; 在HY沸石表面上则只有一种B酸中心。在R_EY和CaY表面上, 同时存在着B酸中心和非活化的L酸中心。高温时, 吡啶先吸附在强酸中心H~+上。室温时吡啶在所有试样上的吸附量均在3.0～3.2 mmolg~(-1)之间, 该值正好对应于超笼和β笼中的吸附中心数。