刘百军
,
曾贤君
,
何琳琳
,
赵震
催化学报
以ZSM-5/丝光沸石(MOR)复合分子筛为催化剂,对混合C4烃的催化转化反应进行了评价,并采用程序升温脱附和原位红外光谱技术对ZSM-5/MOR的酸性进行了表征. 结果表明,与ZSM-5相比, MOR具有很低的催化活性,但ZSM-5/MOR复合分子筛具有较高的催化活性,随着ZSM-5/MOR复合分子筛中ZSM-5含量的增加, C4烃转化率稍有升高;在C4烃转化率大致相同的情况下,乙烯和丙烯的总选择性比较接近,但苯和甲苯的总收率却快速升高. 随着ZSM-5/MOR复合分子筛中ZSM-5含量的增加,弱酸和中强酸的酸量逐渐减少,强酸的酸量有所增加. 由于ZSM-5/MOR复合分子筛中MOR对ZSM-5起到分散作用而产生更多的L酸中心,且此L酸中心处于分子筛的外表面而具有较高的能量,导致苯和甲苯的总收率升高.
关键词:
ZSM-5分子筛
,
丝光沸石
,
复合分子筛
,
混合碳四烃
,
乙烯
,
丙烯
,
芳构化
,
苯
,
甲苯
彭志光
,
吕功煊
催化学报
利用硝基甲烷还原法制备了一系列不同粒径的纳米Au颗粒,用浸渍法担载于ZSM-5分子筛上制得Au/ZSM-5催化剂,并考察了其对分子氧氧化β-紫罗兰酮的催化性能. 结果发现,该催化剂可以有效地催化分子氧氧化β-紫罗兰酮生成 5,6-环氧-β-紫罗兰酮、4-氧代-β-紫罗兰酮、4-羟基-β-紫罗兰酮以及少量的二氢猕猴桃内酯,这些产物均是优质的香料及其前体. 与传统的铬盐催化剂相比,本文制备的催化剂可选择性地将β-紫罗兰酮氧化为环氧化合物,并且反应后催化剂容易分离. 详细探讨了不同载体、氧化剂、溶剂、反应温度和反应时间对β-紫罗兰酮氧化反应的影响. 结果表明,催化剂的催化性能与担载金的颗粒大小密切相关,同时溶剂的性质也对反应有明显影响. 以氯仿为溶剂时催化剂催化性能最好. 催化剂循环使用五次仍具有较高的催化活性.
关键词:
金
,
ZSM-5分子筛
,
β-紫罗兰酮
,
氧化
,
分子氧
,
5,6-环氧-β-紫罗兰酮
,
4-氧代-β-紫罗兰酮
,
4-羟基-β-紫罗兰酮
单学蕾
,
关乃佳
,
曾翔
,
陈继新
,
项寿鹤
催化学报
采用H2-TPR和O2-TPD手段考察了不同金属离子交换的ZSM-5分子筛催化剂上的氢还原性能和氧脱附性能.发现Cu-ZSM-5催化剂的储氧能力及氧脱附性能优于Co-ZSM-5和Fe-ZSM-5催化剂;储氧能力强、低温下氧脱附性能好的催化剂,对NO分解反应的催化活性就高.铜离子是反应的活性中心.添加Ag和Ce可使Cu-ZSM-5催化剂上氧的脱附温度大大降低.Cu-ZSM-5/堇青石整体式催化剂上Cu的存在形式与单纯的Cu-ZSM-5有差异,整体式催化剂上的一价铜数量少,但较稳定.
关键词:
氢
,
程序升温还原
,
氧
,
程序升温脱附
,
铜
,
ZSM-5分子筛
,
一氧化氮
,
分解
关乃佳
,
单学蕾
,
曾翔
,
项寿鹤
,
催化学报
用傅里叶变换漫反射红外光谱法研究了原位合成的不同硅铝比的Cu-ZSM-5/堇青石整体式催化剂上一氧化氮的吸附态,以及温度和一氧化氮浓度对吸附态的影响.结果表明,铜在整体式催化剂中主要以二价铜离子的形式存在,未发现一氧化氮在一价铜离子上的特征吸收峰;由二价铜的一氧化氮吸附物种衍生的Cu2+(O)(NO)是与活性密切相关的物种.探讨了NO分解可能的反应机理.
关键词:
铜
,
ZSM-5分子筛
,
堇青石
,
整体式催化剂
,
傅里叶变换漫反射红外光谱法
,
一氧化氮
,
吸附态
,
分解
,
反应机理
文彦珑
,
张月成
,
冯成
,
张崸
,
徐卫华
,
赵继全
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2011.00632
通过掺杂制备了一系列多金属改性的ZSM-5催化剂,并用于丙酮和甲醇氨化合成2,6-二甲基吡啶的反应中.在固定床反应器上筛选出催化性能良好的催化剂6%Pb-0.5%Fe-0.5%Co/ZSM-5(200),探讨了过渡金属掺杂的促进作用,并考察了反应温度、氨醇比、酮醇比、水含量和停留时间对反应性能的影响.结果表明,该催化剂在常压、450℃、氨醇摩尔比2:1、丙酮与甲醇摩尔比2:1、水含量40%和停留时间5.5 s的条件下,反应20h时,丙酮转化率为67.6%,2,6-二甲基吡啶收率可达40.3%.在上述条件下连续反应42h后,催化剂性能有所下降,此时2,6-二甲基吡啶收率降至23%.利用空气氧化法对催化剂进行在线再生,可使催化剂性能基本得到恢复.同时采用X射线衍射、N2吸附和吡啶吸附红外光谱等方法对催化剂失活因为进行了分析.
关键词:
2,6-二甲基吡啶
,
甲醇
,
丙酮
,
氨化
,
铅
,
铁
,
钴
,
ZSM-5分子筛
孔德金
,
刘志成
,
房鼎业
催化学报
使用外延生长法在ZSM-5沸石晶粒上生长silicalite-1壳层制得了核壳ZSM-5/silicalite-1分子筛,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、低温N2吸附、NH3程序升温脱附以及异丙苯和三异丙苯探针裂化反应等手段表征了核壳分子筛的壳层覆盖度和孔道内外表面酸性等物化性质,考察了核壳分子筛在甲苯甲基化反应中的择形催化性能.
关键词:
核壳分子筛
,
ZSM-5分子筛
,
silicalite-1分子筛
,
甲苯
,
甲基化
,
二甲苯
,
择形性
邱安定
,
李恩霞
,
范以宁
催化学报
用微型催化反应装置结合吡啶吸附的红外光谱、 NH3-程序升温脱附、热重、 H2化学吸附和程序升温还原等物理化学手段研究了载体组成对负载型PtSn/ZSM-5催化剂上丙烷脱氢反应性能的影响.结果表明,负载型PtSn/ZSM-5催化剂对丙烷脱氢的催化性能与载体组成密切相关.随着ZSM-5载体中SiO2/Al2O3比的增加,催化剂表面的酸中心总量和强酸中心量逐渐减少.当SiO2/Al2O3摩尔比从45增至108时,催化剂对丙烷脱氢反应的催化活性提高,并且催化剂的积炭量下降.当SiO2/Al2O3摩尔比增至304时, Sn组分与载体ZSM-5之间的相互作用减弱,经H2还原后催化剂中Sn0物种所占的比例增加,导致催化剂H2化学吸附量和丙烷脱氢反应活性下降.
关键词:
铂
,
锡
,
ZSM-5分子筛
,
负载型催化剂
,
丙烷
,
脱氢
,
丙烯
徐成华
,
谢卫国
,
尚丽霞
,
吕绍洁
,
邱发礼
催化学报
采用TiCl4气固相同晶取代法制得的Ti-ZSM-5作催化剂,对H2O2氧化苯乙烯反应的宏 观动力学进行了研究,考察了催化剂、苯乙烯和H2O2用量及反应温度对苯乙烯氧化反应 速率的影响. 结果表明,催化剂Ti-ZSM-5和底物苯乙烯对苯乙烯氧化反应速率的贡献均为 一级,而H2O2为1/2级; 苯乙烯氧化反应的表观活化能Ea=48.14 kJ/mol. 当以丙 酮为溶剂,在n(PhCH∶CH2)/n(H2O2)=7.91,催化 剂用量为20 g/L,反应温度为343 K的条件下,反应360 min时,苯乙醛选择性和H2O2利用 率分别可达91.9%和88.6%.
关键词:
钛
,
ZSM-5分子筛
,
苯乙烯
,
催化氧化
,
宏观动力学
,
反应级数
,
表观活化能
米冠杰
,
李建伟
,
邱东
,
陈标华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(09)60070-X
采用等温固定床反应器和热苇分析相结合的方法研究了Fe-ZSM-5分子筛上N2O一步氧化苯制苯酚的积炭行为,考察了反应时间、温度和原料配比对积炭量的影响.依据实验现象和积炭物组分分布的气相色谱-质谱分析结果,提出了Fe-ZSM-5分子筛上N2O一步氧化苯制苯酚的积炭机理.结果表明,Fe-ZSM-5分子筛上的积炭物种主要来源于氧化产物苯酚的深度氧化,属连串失活.基于所提出的积炭机理和实验结果,建立了Fe-ZSM-5分子筛催化剂的积炭动力学模型,统计检验和残差分布检验表明,所建模型与实验结果相容,可靠件强.
关键词:
一氧化二氮
,
苯
,
苯酚
,
铁
,
ZSM-5分子筛
,
积炭
,
动力学
杨为民
,
王振东
,
孙洪敏
,
张斌
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60965-2
乙苯是重要的基本有机化工原料,主要用于生产苯乙烯,进而作为合成橡胶和塑料等高分子材料的单体.乙苯的生产主要采用苯和乙烯的烷基化工艺.传统的AlCl3法由于存在设备腐蚀和环境污染等问题己逐步被环境友好的分子筛烷基化法取代.分子筛烷基化法分为气相法和液相法.气相烷基化催化剂为ZSM-5分子筛,例如Mobil-Badger气相烷基化工艺;液相烷基化催化剂有Y,Beta和MCM-22分子筛,例如Lummus/UOP的EBOne工艺和Mobil-Raythen的EBMax工艺.近年来,随着经济的发展,全球范围内乙苯需求量逐年增加,产能也逐渐扩大.尤其在中国大陆,目前乙苯产能居世界首位,其乙苯工艺技术的开发也最为活跃.经过20多年的发展,苯烷基化制乙苯工艺取得了长足发展.中国科学院大连化学物理研究所在成功合成ZSM-5/ZSM-11分子筛的基础上,与中国石化、中国石油联合开发了苯与干气气相烷基化制乙苯工艺;中国石化上海石油化工研究院则以ZSM-5分子筛为基础,开发了适应原料多样性的苯气相烷基化制乙苯催化剂和工艺技术,可以采用石油苯、焦化苯、纯乙烯、乙醇和稀乙烯为原料;石油化工科学研究院则开发了基于Beta分子筛的苯与乙烯液相烷基化催化剂及液相循环烷基化工艺.以上催化剂及工艺技术均己工业化应用.此外,实现催化烷基化与分离同时进行的催化蒸馏工艺以及乙烷脱氢再与苯烷基化的两段法制乙苯工艺的研究也取得了一定进展.在苯烷基化制乙苯工艺中,气相法操作温度高,苯与乙烯进料摩尔比高,因而能耗高,同时二甲苯含量高,产品纯度低.液相烷基化工艺则具有温度低和苯/烯比低的特点,其能耗控制及产品质量均优于气相法工艺.但是,液相反应中的扩散阻力大,孔道为10元环的ZSM-5分子筛失活迅速,因而选用了具有12元环孔道的Y,Beta和具有表面12元环碗状半超笼的MCM-22分子筛为催化剂.然而,液相法工艺的苯与乙烯进料摩尔比仍然远高于理论化学计量比,其产品中含有一定比例的多乙基苯(主要是二乙苯),需采用烷基转移过程将多乙基苯与苯反应生成乙苯.进一步降低苯/烯比、提高单乙苯选择性是未来乙苯工艺开发的努力方向.研究表明,介孔分子筛及纳米片状分子筛在苯烷基化反应中具有优于常规分子筛的催化表现,即更高的乙烯转化率和乙苯选择性.其原因在于,扩散是影响苯烷基化反应性能的关键因素,扩散性能的改善使得产物从活性位解吸后更容易扩散出去,进而空出活性位并进一步催化新的底物.同时,单烷基化产物与新的烷基化试剂进一步发生烷基化的几率降低,提高了单烷基化产物的选择性.因而,采用扩散性能更好的催化剂催化苯烷基化反应前景看好,关键问题在于如何简单并廉价地获取该类材料.另外,虽然分子筛催化苯烷基化是一个环境友好的工艺过程,但是在分子筛催化剂制备过程中会产生环境污染.同时,失活催化剂的处理也是需要考虑的问题.开发分子筛的绿色合成技术,减轻甚至消除环境污染是一个值得努力的方向;开发失活催化剂的综合利用技术,如采用失活催化剂为原料用于分子筛的合成,可以作为环境保护的有效手段.
关键词:
乙苯
,
烷基化
,
烷基转移
,
ZSM-5分子筛
,
MCM-22分子筛
,
Beta分子筛
,
Y分子筛
