采用水热法成功将镁(Mg)引入ZSM-5分子筛骨架结构中,系统考察了Mg含量对分子筛孔的结构、酸性质、骨架铝(framework aluminum,Al_(F))分布及催化生物乙醇制丙烯(bioethanol to propylene,ETP)反应性能的影响。结果表明,随着Mg含量的增加...采用水热法成功将镁(Mg)引入ZSM-5分子筛骨架结构中,系统考察了Mg含量对分子筛孔的结构、酸性质、骨架铝(framework aluminum,Al_(F))分布及催化生物乙醇制丙烯(bioethanol to propylene,ETP)反应性能的影响。结果表明,随着Mg含量的增加,分子筛介孔体积显著增大,结晶度略有下降。氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶红外(Py-IR)分析结果显示,Mg的引入有效降低了分子筛总酸量和强酸强度,同时提高了Brønsted酸的比例。固体核磁共振(^(27)Al MAS NMR)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明,Mg的引入促使Al_(F)从通道交叉处向正弦或直通道迁移,并减少了铝对(aluminum pair,Al_(pair))的形成。催化反应评价结果显示,适量Mg改性的分子筛(2-MgHZ5)表现出最优的ETP性能,丙烯选择性从改性前的ZSM-5(HZ5)的26.8%提高至29.5%,丙烯选择性维持在不低于10%的时间更是从HZ5的15 h显著延长至30 h,这归因于其适中的酸强度、丰富的介孔结构以及Al分布的优化有效抑制了芳烃循环和积碳生成,促进了烯烃-环戊二烯循环路径。展开更多
系统考察了4种不同模板剂(四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四丁基氢氧化铵)对HZSM-5分子筛织构性质、酸性、骨架铝分布和存在形态的影响,通过XRD、SEM、N_(2)吸附-脱附、XRF、FT-IR、NH_(3)-TPD、Py-IR、^(27)Al MAS NM...系统考察了4种不同模板剂(四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四丁基氢氧化铵)对HZSM-5分子筛织构性质、酸性、骨架铝分布和存在形态的影响,通过XRD、SEM、N_(2)吸附-脱附、XRF、FT-IR、NH_(3)-TPD、Py-IR、^(27)Al MAS NMR、UV-vis-DRS、TG等手段对HZSM-5分子筛进行表征,并研究了其催化乙醇制丙烯的性能。结果表明:模板剂影响HZSM-5的孔体积、比表面积、强酸量、骨架铝分布、铝对含量,导致HZSM-5催化乙醇制丙烯性能表现出较大差异;其中,以四丙基氢氧化铵为模板剂合成的HZSM-5-TP的孔体积和比表面积最大,强酸量和铝对含量最多,在常压、温度500℃时,其催化乙醇转化的丙烯选择性最高(29.72%),催化寿命最长(22.8 h);而以四乙基氢氧化铵为模板剂合成的HZSM-5-TE孔体积和比表面积最小,强酸量和铝对含量最少,所以其丙烯选择性最低(13.84%),催化寿命最短(1.6 h);相较HZSM-5-TE,HZSM-5-TP的内部硅烷醇基团密度更低,积炭速率更慢,催化寿命更长。展开更多
文摘采用水热法成功将镁(Mg)引入ZSM-5分子筛骨架结构中,系统考察了Mg含量对分子筛孔的结构、酸性质、骨架铝(framework aluminum,Al_(F))分布及催化生物乙醇制丙烯(bioethanol to propylene,ETP)反应性能的影响。结果表明,随着Mg含量的增加,分子筛介孔体积显著增大,结晶度略有下降。氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶红外(Py-IR)分析结果显示,Mg的引入有效降低了分子筛总酸量和强酸强度,同时提高了Brønsted酸的比例。固体核磁共振(^(27)Al MAS NMR)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明,Mg的引入促使Al_(F)从通道交叉处向正弦或直通道迁移,并减少了铝对(aluminum pair,Al_(pair))的形成。催化反应评价结果显示,适量Mg改性的分子筛(2-MgHZ5)表现出最优的ETP性能,丙烯选择性从改性前的ZSM-5(HZ5)的26.8%提高至29.5%,丙烯选择性维持在不低于10%的时间更是从HZ5的15 h显著延长至30 h,这归因于其适中的酸强度、丰富的介孔结构以及Al分布的优化有效抑制了芳烃循环和积碳生成,促进了烯烃-环戊二烯循环路径。
文摘系统考察了4种不同模板剂(四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四丁基氢氧化铵)对HZSM-5分子筛织构性质、酸性、骨架铝分布和存在形态的影响,通过XRD、SEM、N_(2)吸附-脱附、XRF、FT-IR、NH_(3)-TPD、Py-IR、^(27)Al MAS NMR、UV-vis-DRS、TG等手段对HZSM-5分子筛进行表征,并研究了其催化乙醇制丙烯的性能。结果表明:模板剂影响HZSM-5的孔体积、比表面积、强酸量、骨架铝分布、铝对含量,导致HZSM-5催化乙醇制丙烯性能表现出较大差异;其中,以四丙基氢氧化铵为模板剂合成的HZSM-5-TP的孔体积和比表面积最大,强酸量和铝对含量最多,在常压、温度500℃时,其催化乙醇转化的丙烯选择性最高(29.72%),催化寿命最长(22.8 h);而以四乙基氢氧化铵为模板剂合成的HZSM-5-TE孔体积和比表面积最小,强酸量和铝对含量最少,所以其丙烯选择性最低(13.84%),催化寿命最短(1.6 h);相较HZSM-5-TE,HZSM-5-TP的内部硅烷醇基团密度更低,积炭速率更慢,催化寿命更长。
