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相似文献
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1.
 考察了 H-ZSM-5 和 Zn/H-ZSM-5 催化剂的二甲醚芳构化性能. 结果表明, H-ZSM-5 分子筛催化剂酸性的增强和酸中心的增多有利于二甲醚芳构化. 当在 H-ZSM-5 催化剂中加入 2% Zn 时, 在 360 oC 下反应时总芳烃收率从 50.0% 增加至 66.2%, C8 芳烃收率从 28.6% 增加到 39.0%. 反应温度升高到 480 oC 时, 总芳烃收率增加至 78.0%.  相似文献   

2.
H-ZSM-5分子筛上苯与乙醇和乙烯烷基化反应的理论研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用ONIOM2(B3LYP/6-31G(d):UFF)计算方法研究了H-ZSM-5分子筛上苯与乙醇和乙烯烷基化反应历程.选取40T簇模型模拟了H-ZSM-5分子筛位于孔道交叉点的酸性位.从生成能和反应活化能角度分析并比较了苯与乙醇和乙烯烷基化反应机理.结果表明,苯与乙醇的烷基化按照分步机理进行,速控步骤的活化能为170.34 kJ/mol.而乙烯作为烷基化剂与苯反应时同时存在联合机理和分步机理,且二者之间存在一定程度的竞争,其中联合机理的活化能为167.24 kJ/mol,分步机理速控步骤的活化能为155.20 kJ/mol.比较苯与乙醇和乙烯发生烷基化反应的机理可以看出,二者作为烷基化试剂对烷基化反应性能影响不大.  相似文献   

3.
采用"our own-N-layered integrated molecular orbital+molecular mechanics"(ONIOM)和密度泛函理论(DFT)结合的方法,在5T、12T、104T_9和104T_(12)H-ZSM-5模型中研究了苯和甲醇甲基化的分步和协同机理。描述了中间体物种和过渡态的结构。考察了H-ZSM-5催化剂Br?nsted(B)酸强度对苯和甲醇甲基化反应机理的影响。反应活化能结果表明,在B酸强度更强的H-ZSM-5催化剂上,苯和甲醇甲基化反应更容易发生,反应活化能更低。随着B酸强度增强,分步机理的反应活化能比协同机理的反应活化能降低的更多。B酸强度增强对分步机理更有利。当分步机理成为主导反应路径时,分步机理中甲醇脱水步骤生成的甲氧基中间体进一步生成大体积烃类的副反应会导致H-ZSM-5催化剂因积炭而失活。合理调变H-ZSM-5催化剂的酸强度对提高催化剂的催化活性和稳定性有重要意义。  相似文献   

4.
研究了Cu-HZSM-5催化剂上的氯苯气相羟化合成苯酚反应及催化剂的失活情况.发现在773 K和水/氯苯体积比为3的反应条件下,1.6%Cu-HZSM-5催化剂上氯苯转化率高达82.4%,苯酚选择性为98.2%,但催化性能随着反应的进行有逐渐下降的趋势.采用X射线衍射、氮气静态吸附、X射线能谱和吡啶吸附红外光谱等手段对反应前后的催化剂进行了表征.结果表明,铜的流失、HZSM-5分子筛骨架脱铝、晶格塌陷和积炭是导致催化剂失活的主要原因.  相似文献   

5.
以不同浓度的H2SO4对膨润土进行改性,得到酸化膨润土催化剂x%H2SO4-BN(x=20,25,30,35,40),通过XRD,BET,FT-IR,Py-IR和NH3-TPD对膨润土的结构和性质进行表征,证明膨润土经酸化后,骨架结构基本没有变化,但是其比表面和孔容有很大的提高,且弱酸位增多.将其用于催化乙醇(EtOH)和叔丁醇(TBA)合成乙基叔丁基醚(ETBE)的醚化反应.结果表明,30%H2SO4-BN催化活性最好,最佳实验条件:催化剂用量为3.5%(催化剂与叔丁醇的质量百分比),反应温度130℃,原料摩尔比(EtOH:TBA)为2∶1.  相似文献   

6.
芳烃是一类重要的有机化工基础原料,通常采用传统的石油路线生产芳烃,包括催化裂化和催化重整等工艺.由于石油资源的紧缺,以可再生资源为原料生产芳烃工艺的发展具有十分重要的意义.甲醇作为一种重要的基础原料,可来源于煤、天然气和生物质等,因此,甲醇制芳烃工艺(MTA)的研究受到日益关注.ZSM-5分子筛具有较大的比表面积、可调节的酸性、优良的择形选择性和很高的水热稳定性,因而在甲醇芳构化中展现出良好的催化性能.研究发现,甲醇转化率和产物分布与ZSM-5分子筛的酸性和多孔性等密切相关.本文通过调控模板剂与水的比例和晶化时间,采用水热法制备了一系列不同晶粒度H-ZSM-5分子筛催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2物理吸附脱附(BET)和X射线荧光光谱等技术对所得分子筛的理化性质、骨架结构和形貌进行了表征;采用吡啶红外光谱和NH3程序升温脱附技术对其酸性进行了分析,使用热重(TG)技术对反应后催化剂的积碳含量进行了分析,并将所制备的H-ZSM-5分子筛催化剂分别应用于MTA反应,系统性地探究分子筛晶粒度对其理化性质和MTA催化性能的影响.XRD结果表明,所合成的五种样品均具有典型的ZSM-5分子筛特征衍射峰且无杂晶,且具有不同的晶粒度,分别为4.0±0.3,1.2±0.2 μm,614.1±31.9、391.9±32.4和99.1±7.0 nm.N2物理吸附脱附曲线可以发现,晶粒度为99.1±7.0 nm的ZSM-5分子筛展现出典型的Ⅰ型和Ⅳ型物理吸附曲线且在较高的相对压力(P/Po=0.8-1.0)处有一个明显的H4型迟滞环,表明此分子筛具有介孔和大孔结构;BJH吸附孔径分布图表明,这些介孔主要分布在2-7和20-50 nm范围内;同时各样品的比表面积和孔体积随着其晶粒度的减小而增大.结果还表明五种不同晶粒度的ZSM-5分子筛具有相似的SiO2/Al2O3摩尔比和酸性质.MTA反应结果表明,随着催化剂晶粒度的降低,甲醇的平均转化率,芳烃选择性和BTX选择性有所提高,在300 min时晶粒度较大的三个催化剂上,甲醇转化率迅速降至90%,而晶粒度较小的两个催化剂上,甲醇转化率始终维持在95%以上,其中晶粒度为99.1±7.0 nm的样品上芳烃选择性最高(平均42%以上),BTX选择性达37%.对失活催化剂积碳含量分析,随着催化剂晶粒度的降低,积碳量降低.晶粒度较低的纳米分子筛催化剂具有更短的孔道,更高效的扩散性能,更高的比表面积和独特的梯级孔结构,因而在甲醇芳构化反应中展现出更长的寿命,更高的活性和更低的积碳量,在甲醇制芳烃工业化生产中具有巨大潜力.  相似文献   

7.
The synthesis of MTBE from methanol and isobutene has been carried out over a ZSM-5 based catalyst, in two types of continuous flow catalytic reactors, fixed-bed and fluidized-bed. We have studied the influence of the molar ratio methanol to isobutene, the temperature and the weight hourly spatial velocity (WHSV) on the yield of MTBE.  相似文献   

8.
Lower loading of Fe (1 wt%) and higher reaction temperature (450 °C) led to higher and stable selectivity of C3+ olefins by ethanol conversion using Fe/H-ZSM-5 catalysts. Carbon deposition and framework collapse of zeolite support, which may be the cause of change in selectivity of products, was suppressed in some degree.  相似文献   

9.
在H-ZSM-5沸石上甲醇转化为汽油的初始产物分布姜玄珍(浙江大学化学系,杭州310027)R.F.Howe(新南威尔士大学物理化学系,澳大利亚)关键词H-ZSM-5沸石,甲醇转化汽油,产物分布以氢型ZSM-5沸石作催化剂转化甲醇为汽油(MTG),在...  相似文献   

10.
采用ONIOM (B3LYP/6-31G(d,p):UFF)分层计算的方法, 研究了HZSM-5 分子筛上乙醇和异丁烯合成乙基叔丁基醚(ETBE)的反应机理. 通过反应物在HZSM-5 分子筛上吸附性质的研究发现, 乙醇与分子筛酸性位相互作用形成氢键, 而异丁烯则作用在Brönsted 酸位上形成π配位吸附. 确定反应物吸附位置后, 进一步探索反应机理, 结果表明: HZSM-5分子筛上乙醇和异丁烯合成乙基叔丁基醚的反应为协同反应, 并且, 反应物吸附顺序的不同对反应过程存在一定的影响. ETBE合成反应的最优途径以反应物同时吸附形成的复合物作为起点. 在反应过程中, 形成π配位的H原子向异丁烯分子中不饱和双键的端位C原子靠近, 被吸附的乙醇分子中的O原子向异丁烯双键中的另一个C原子靠近, 直到形成C-O键, 生成ETBE. 这一过程中, 原有的质子H加成到异丁烯的端基C上形成C-H键, 而原醇羟基中的H和B酸位附近的O原子作用形成新的酸性位. 相应的协同反应的最低的反应势垒为25.14 kJ·mol-1.  相似文献   

11.
利用密度泛函理论(DFT),基于7T簇模型,在B3LYP/6-31G(d,p)水平上研究了NO分子在H-ZSM-5分子筛孔道中α,β,γ酸性位的吸附.在计算过程中,首先对H-ZSM-5的α,β,γ酸性位进行优化计算,然后对NO分子η1-N和η1-O两种吸附模式的红外光谱和吸附能进行计算.计算结果表明,NO分子以η1-N模式吸附于H-ZSM-5分子筛酸性位上,不同酸性位对NO分子的吸附能力排序为:α酸性位>β酸性位>γ酸性位.此外,H-ZSM-5分子筛直型孔道更有利于NO分子的吸附和扩散,因而可更有效地促进NO分子催化分解反应的进行.  相似文献   

12.
The elastic behavior of H-ZSM-5 was investigated by in-situ synchrotron X-ray powder diffraction, using both silicone oil (s.o.) and (16:3:1) methanol:ethanol:water (m.e.w.) as “non-penetrating” and “penetrating” pressure transmitting media, respectively. From Pamb to 6.2 GPa the volume reduction observed in s.o. is 16.6%. This testifies that H-ZSM-5 is one of the most flexible microporous materials up to now compressed in s.o. Volume reduction observed in m.e.w. up to 7.6 GPa is 14.6%. A strong increase in the total electron number of the extraframework system, due to the penetration of water/alcohol molecules in the pores, is observed in m.e.w. This effect is the largest up to now observed in zeolites undergoing this phenomenon without cell volume expansion. The higher compressibility in s.o. than in m.e.w. can be ascribed to the penetration of the extra-water/alcohol molecules, which stiffen the structure and contrast the channel deformations.  相似文献   

13.
本研究合成了一系列硅铝比不同(SiO2/Al2O3=50-4000),但晶粒粒径相近的ZSM-5分子筛,并考察了硅铝比对甲醇转化反应丙烯选择性的影响。采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和Py-FTIR方法对合成的HZSM-5分子筛进行物化性质表征。实验结果表明,随着硅铝比的增大,初始甲醇转化率降低,其中,硅铝比为50-1600的样品可以实现甲醇的完全转化。在甲醇完全转化的条件下,随着硅铝比的增大,丙烯选择性单调增加,从机理角度出发,揭示了甲醇转化制丙烯反应中,甲基化/裂化循环相较于甲基化/脱烷基化循环进行程度更大。此外,本研究提出了在甲醇完全转化条件下,保证最大丙烯选择性所需要的临界酸密度值([AS]S),当甲醇进料量为0.162g/min时,该临界值为0.175μmol/m2。  相似文献   

14.
 采用硝酸铝和硝酸镁混合溶液浸渍氧化铝,干燥后高温焙烧制得尖晶石载体,再用氯化钯和硝酸镧混合溶液浸渍该载体,制成Pd-La/尖晶石催化剂.研究了该催化剂上的气相胺化合成2,6-二异丙基苯胺.采用BET孔结构测试和XRD,TG,FT-IR及SEM等手段对新鲜及失活催化剂进行了表征,考察了胺化反应前后催化剂性质的变化.结果表明,失活催化剂上的积碳分别沉积在金属和载体上,这两种不同性质的积碳可分别在242和324℃燃烧,积碳中含有芳环、脂环、烷基、稠环芳烃和胺基物.催化剂的失活是由于气相胺化反应产物2,6-二异丙基苯胺和中间产物2,6-二异丙基环己胺均为碱性的大分子物质,它们容易吸附在催化剂的酸性载体上,并进一步生成更大的分子而形成积碳.  相似文献   

15.
For the last decades, the hydrogen-abstraction−acetylene-addition (HACA) mechanism has been widely invoked to rationalize the high-temperature synthesis of PAHs as detected in carbonaceous meteorites (CM) and proposed to exist in the interstellar medium (ISM). By unravelling the chemistry of the 9-phenanthrenyl radical ([C14H9].) with vinylacetylene (C4H4), we present the first compelling evidence of a barrier-less pathway leading to a prototype tetracyclic PAH – triphenylene (C18H12) – via an unconventional hydrogen abstraction–vinylacetylene addition (HAVA) mechanism operational at temperatures as low as 10 K. The barrier-less, exoergic nature of the reaction reveals HAVA as a versatile reaction mechanism that may drive molecular mass growth processes to PAHs and even two-dimensional, graphene-type nanostructures in cold environments in deep space thus leading to a better understanding of the carbon chemistry in our universe through the untangling of elementary reactions on the most fundamental level.  相似文献   

16.
The mode of deactivation and coke formation in a H-ZSM-5 zeolite during ethylbenzene disproportionate has been investigated by TGA, adsorption, IR, and 129Xe NMR techniques. The initial rate of deactivation and the total coke content are found to increase with increasing conversion level. Within the range of conversion (54-63%) covered in the present study, the location and extent of coke deposition can be divided into three distinct regions. At low coke content, coke is found to deposit on the Brønsted acid sites and resulted in a notable decrease in catalytic activity. As the amount of coke increases (≤ 7 wt%), while the catalytic activity decreases slightly, most of coke still tends to deposit within the zeolite channels. The slight decrease in catalytic activity is ascribed to steric hindrance by coke residues. When the coke content exceeds 7 wt%, while the activity remains almost constant, the deposition of coke on the external surface of the zeolite crystallites is evident. It is found that neither the pore opening nor the acid site were completely blocked off by coke residues even at the highest coke loading.  相似文献   

17.
Mechanism and kinetics of gas phase synthesis of ethyl-tert-butyl ether (ETBE) over Wells–Dawson heteropolyacid H6P2W18O62 in an anhydrous system have been discussed. The rates of ETBE synthesis were measured in a differential reactor for ethanol–isobutene system, far from the limitation by chemical equilibrium. In the pressure range studied, kinetic measurements show that isobutene has an enhancing effect on the reaction while ethanol has an inhibitory one.

Catalytic and sorption experiments allowed to formulate the mechanism of ETBE synthesis which assumed isobutene adsorption and oligomerization at the surface of heteropolyacid crystallites and the formation of carbocation using protons supplied from the bulk of catalyst. Kinetic equations were deduced indicating that it is the concentration of protons forming inter-anionic bonds between heteropolyacid anions which determines the catalytic activity of heteropolyacid.  相似文献   


18.
19.
王森  李志凯  秦张峰  董梅  李俊汾  樊卫斌  王建国 《催化学报》2021,42(7):1126-1136,中插21-中插24
甲醇制烯烃(MTO)作为一条由煤、天然气和生物质等含碳资源制备重要有机化学品的非石油路线,近年来备受关注.作为MTO催化剂,分子筛的骨架拓扑结构和酸性质对于其催化活性、反应路径和产物分布等具有重要的影响.H-ZSM-5分子筛是一种典型的MTO反应催化剂,酸位可以分布在MFI拓扑结构的直孔道、正弦孔道和交叉位点处.虽然目...  相似文献   

20.
The acidity and initial and time-on-stream activity in propane aromatization (at 550°C, space velocity of 3100 cm3g−1 (zeolite)h−1) of Ga-impregnated H-ZSM-5 zeolite without or with binders (50 wt%), such as silica, alumina and kaolin, have been investigated. Both the acidity and catalytic activity of the zeolite are influenced by the presence of binder in the catalyst, depending upon the binder. The influence is found to be lowest for alumina and highest for kaolin. Among the binders, alumina is the most preferred binder for the zeolite catalyst.  相似文献   

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