以碱性硅溶胶为硅源,双季铵盐表面活性剂(C18-6-3)为模板剂,通过对模板剂的高效洗脱和重复利用,成功合成了高结晶度、低成本的ZSM-5薄层沸石.利用XRD、XRF、SEM、TEM、NH3-TPD、27Al MAS NMR及低温氮气物理吸脱附等分析表征手段探究了...以碱性硅溶胶为硅源,双季铵盐表面活性剂(C18-6-3)为模板剂,通过对模板剂的高效洗脱和重复利用,成功合成了高结晶度、低成本的ZSM-5薄层沸石.利用XRD、XRF、SEM、TEM、NH3-TPD、27Al MAS NMR及低温氮气物理吸脱附等分析表征手段探究了沸石样品的形貌、孔结构与酸性等性质,并评价其正己烷催化裂解反应性能.结果表明,模板剂洗脱过程未对ZSM-5纳米薄层沸石的结构性质等产生明显影响,洗脱的双季铵盐表面活性剂能够合成形貌较好、结晶度高、介孔孔容高的纳米薄层沸石,其催化性能优异,并且合成成本大幅降低,有利于其在工业化生产中的实际应用.展开更多
为了调控HZSM-5分子筛酸性,提升二甲苯异构化反应性能,对HZSM-5分子筛进行碱金属或碱土金属离子(M)交换制备不同nM/nAl(M=Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba)的HZSM-5分子筛样品,采用XRD、XRF、27Al MAS NMR、氮气物理吸附-脱附、吡啶...为了调控HZSM-5分子筛酸性,提升二甲苯异构化反应性能,对HZSM-5分子筛进行碱金属或碱土金属离子(M)交换制备不同nM/nAl(M=Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba)的HZSM-5分子筛样品,采用XRD、XRF、27Al MAS NMR、氮气物理吸附-脱附、吡啶吸附红外等手段对分子筛样品进行表征,并考察其催化二甲苯异构化反应性能。结果表明:碱金属及碱土金属离子交换不会明显影响HZSM-5分子筛孔道结构;随着制备过程初始配比n_(M)/n_(Al)从0.1逐渐增加至1.3,金属离子交换HZSM-5分子筛样品的n_(M)/n_(Al)逐渐升高,导致其Bronsted(B)酸酸量/Lewis(L)酸酸量比值(简称B/L酸量比)呈现降低趋势;同族金属中,金属离子交换HZSM-5分子筛样品的B/L酸量比降幅随原子序数的升高而增大,碱金属离子交换样品的B/L酸量比降幅较碱土金属离子交换样品更为显著。尽管HZSM-5分子筛样品中较低的B/L酸量比会降低乙苯转化率,但是有利于降低分子间歧化与烷基转移反应与分子内甲基顺位迁移反应比值,提高反应产物中对二甲苯/邻二甲苯摩尔比,可以获得更高的二甲苯收率和对二甲苯在二甲苯异构体中的占比。展开更多
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
文摘以碱性硅溶胶为硅源,双季铵盐表面活性剂(C18-6-3)为模板剂,通过对模板剂的高效洗脱和重复利用,成功合成了高结晶度、低成本的ZSM-5薄层沸石.利用XRD、XRF、SEM、TEM、NH3-TPD、27Al MAS NMR及低温氮气物理吸脱附等分析表征手段探究了沸石样品的形貌、孔结构与酸性等性质,并评价其正己烷催化裂解反应性能.结果表明,模板剂洗脱过程未对ZSM-5纳米薄层沸石的结构性质等产生明显影响,洗脱的双季铵盐表面活性剂能够合成形貌较好、结晶度高、介孔孔容高的纳米薄层沸石,其催化性能优异,并且合成成本大幅降低,有利于其在工业化生产中的实际应用.
文摘为了调控HZSM-5分子筛酸性,提升二甲苯异构化反应性能,对HZSM-5分子筛进行碱金属或碱土金属离子(M)交换制备不同nM/nAl(M=Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba)的HZSM-5分子筛样品,采用XRD、XRF、27Al MAS NMR、氮气物理吸附-脱附、吡啶吸附红外等手段对分子筛样品进行表征,并考察其催化二甲苯异构化反应性能。结果表明:碱金属及碱土金属离子交换不会明显影响HZSM-5分子筛孔道结构;随着制备过程初始配比n_(M)/n_(Al)从0.1逐渐增加至1.3,金属离子交换HZSM-5分子筛样品的n_(M)/n_(Al)逐渐升高,导致其Bronsted(B)酸酸量/Lewis(L)酸酸量比值(简称B/L酸量比)呈现降低趋势;同族金属中,金属离子交换HZSM-5分子筛样品的B/L酸量比降幅随原子序数的升高而增大,碱金属离子交换样品的B/L酸量比降幅较碱土金属离子交换样品更为显著。尽管HZSM-5分子筛样品中较低的B/L酸量比会降低乙苯转化率,但是有利于降低分子间歧化与烷基转移反应与分子内甲基顺位迁移反应比值,提高反应产物中对二甲苯/邻二甲苯摩尔比,可以获得更高的二甲苯收率和对二甲苯在二甲苯异构体中的占比。
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。
