Ga2O3/HZSM-5催化剂上丙烷脱氢反应

以直接水热合成和低硅沸石高温水蒸气脱铝两种方法制备了不同Si/Al摩尔比的HZSM-5载体, 考察了Ga₂O₃/HZSM-5催化剂上丙烷脱氢制丙烯的反应性能. 结合XRD, N₂气吸附, ²⁷Al MAS NMR和NH₃-TPD等表征方法, 讨论了催化剂酸性质和孔性质与性能的关系. 实验结果表明, 减少催化剂表面的中强酸量可以显著提高反应的稳定性和丙烯的选择性; 水蒸气脱铝所增加的介孔有同样的效果, 这可能是由于介孔的存在有利于丙烯的脱附和扩散而抑制了寡聚、环化等副反应的发生, 减少了表面积炭的可能性.     

丝光沸石的疏水化研究

采用不同的脱铝方法得到Ｓｉ／Ａｌ比为１５～１１２的丝光沸石，用ＩＲ方法测定了样品的脱铝空穴含量，并考察样品的热稳定性和疏水性，实验结果表明，脱铝后形成的大量末端硅羟基仍有亲水性，因而单纯酸脱铝疏水化效果有限，用水蒸汽处理或（ＮＨ４）２ＳｉＦ６补硅的方法使沸石表面硅羟基转变成≡Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ≡键，能显著地提高沸石疏水性。     

沸石的孔口改性与气体吸附分离

沸石由干具有独特的微孔结构和表面性质，对物质的吸附表现出高度的选择性，已被广泛用于许多工业吸附分离过程．在气体分离方面，最常见的是利用沸石制造纯净的稀有气体和富氧空气．Niwa等［‘－‘］和本实验室［‘’］已成功地采用出（OCH小化学气相沉积方法对HM和Hi8M七沸石进行孔径精细调变，改善了沸石的择形吸附分离和催化性能．本文试图进一步研究沸石孔口改性在气体吸附分离方面的应用潜力．我们选择的H元气体混合物体系是NZ／OZ和CH。川。，因为O。，NZ和CH。三种分子的动力学直径分别为0．346O．364和0．380urn，相差甚…     

磷钨杂多酸及其铯盐上的常温正戊烷异构化反应

制备了一系列用于正戊烷异构化的磷钨杂多酸及其铯盐催化剂,并对它们进行了详细的物性表征。实验结果表明, Cs含量对催化剂的比表面、孔结构、热稳定性和表面酸量有显著的影响。考察了所制备的催化剂上常温下正戊烷异构化反应的活性和选择性。利用催化剂表征结果讨论了活化温度和Cs含量等因素对催化性能的影响。磷钨杂多酸及其铯酸式盐属固体超强酸。根据35℃时正戊烷异构化反应速率常数估测H~3PW~1~2O~4~0和Cs~2~.~2~5H~0~.~7~5PW~1~2O~4~0的酸强度H~0约在-13～-12.4之间。     

不同硅铝比Cu-ZSM-5纳米片上N2O催化分解

以双季铵盐表面活性剂为模板剂,水热条件下合成了硅铝比(nSi/nAl)为18、26和95的ZSM-5沸石纳米片,采用离子交换方法制备了铜改性的ZSM-5纳米片样品,并测试了其催化分解N_2O性能。结合X射线衍射(XRD)、N_2吸附/脱附、X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、氧气程序升温脱附(O_2-TPD)和原位红外漫反射光谱(CODRIFT)等表征结果 ,探讨了沸石硅铝比对于催化剂N_2O分解性能的影响及其原因。结果表明,ZSM-5纳米片硅铝比越低,CuZSM-5纳米片催化剂的活性越高。催化活性的提高归因于低硅铝比催化剂上Cu~+活性物种可还原性的增强和吸附氧脱附能力的提高。     

SBA-15负载氧化铁催化剂上乙酸选择加氢制乙醛

制备了一系列SBA-15负载α-Fe₂O₃催化剂.研究了负载量、预还原温度和反应温度对乙酸选择加氢制乙醛反应的活性和选择性的影响.负载催化剂上乙醛的最高产率达到42.7%,比纯α-Fe₂O₃催化剂的32.2%高.催化剂表面Fe₃O₄和Fe⁰共存对提高反应性能有利.该反应有可能遵循Mars-vanKrevelen机理.     

Cr/NaZSM-5催化剂上CO2氧化丙烷脱氢反应

以亚微米级NaZSM-5为载体合成了一系列负载型Cr催化剂, 采用氮气吸附、 XRD、 UV-Vis和H2-TPR对Cr/NaZSM-5催化剂的结构和织构性质进行了表征, 并评价了催化剂在CO2气氛下的丙烷脱氢性能. 硅铝摩尔比为60, Cr质量分数为3%的催化剂具有最高的反应活性, 于550 ℃反应10 min和8 h后的丙烷转化率分别为48.3%和30.1%, 丙烯选择性则分别为86.0%和91.8%. 催化剂中的Cr6+含量和反应初活性具有良好的对应关系, 表明高Cr6+含量对催化剂表现出高的丙烷脱氢活性是至关重要的. CO2气氛下的丙烯产率明显比氮气气氛下的高, 这是由于CO2气氛下催化剂表面有较多量的Cr6+, 并且CO2可通过逆水煤气变换反应除去脱氢反应生成的氢.     

苯磺酸修饰的层柱磷酸锆的制备及催化应用

以共缩合方法制备了一系列苯磺酸修饰的层柱磷酸锆材料,利用N2吸附、Si核磁共振、红外光谱和热重分析等方法对其结构进行了表征. 将其应用于对苯二酚与叔丁醇烷基化反应中,结果发现催化剂合成时的投料比对其催化性能有较大的影响,催化剂ZrP-0.4-2-10%-PhSO3H的催化性能最佳,反应4 h对苯二酚的转化率为85.4%,2-叔丁基对苯二酚得率达到58.5%. 酸性表征结果显示,催化剂活性与其表面可接触酸性位的数目密切有关. 该催化剂还具有较好的重复利用性能,反应3次后产物得率仅下降10%. 催化剂失活是由于磺酸基团的脱落或活性位被积碳覆盖所引起.     

多孔层柱磷酸锆在Prins缩合反应中的应用

制备了一系列不同离子交换的多孔氧化硅层柱磷酸锆, 利用N₂吸附-脱附、 扫描电子显微镜和吡啶吸附红外光谱等方法对材料的结构和酸性进行了表征, 并应用于β-蒎烯与多聚甲醛的Prins缩合反应合成诺卜醇. 结果发现, 层柱磷酸锆对此反应具有优异的催化性能, 锌离子的引入可进一步提高诺卜醇的选择性, 从而得到更高的诺卜醇产率, 于80℃反应4 h后β-蒎烯的转化率为91%, 诺卜醇产率达到83%. 酸性表征结果表明, 诺卜醇产率与催化剂表面Lewis酸(L酸)性位的数目以及L酸位/B酸位的比值密切相关. 该催化剂还具有较好的重复利用性能, 反应5次后产率仅下降12%. 催化剂的失活可能是由于酸性位被积碳覆盖所致.     

Al_2O_3掺杂SO_4~(2-)/SnO_2固体酸催化剂上的酯化和酯交换反应

用共沉淀法制备了一系列不同Al2O3掺杂量(0.5%-3.0%,摩尔分数)的SO24-/SnO2催化剂.采用N2吸附、热重(TG)分析、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、漫反射红外光谱(DRIFTS)、拉曼(Raman)光谱、魔角旋转固体核磁共振(27AlMASNMR)对催化剂的结构和织构性质进行了表征,用正丁胺电位滴定法测定了催化剂的酸量,并评价了这些催化剂对月桂酸与甲醇的酯化和三乙酸甘油酯与甲醇的酯交换反应性能.实验结果表明SO24-/SnO2催化剂中掺杂少量Al2O3能明显提高催化活性,这是由催化剂的酸性位增加而引起的,添加Al2O3的摩尔分数为1.0%的催化剂表现出最高的反应活性,在酯化反应中6h后月桂酸转化率高达92.7%,在酯交换反应中8h后三乙酸甘油酯转化率高达91.1%.