分子筛催化剂的前沿进展
负载Pt的分子筛催化剂研究进展

负载Pt的分子筛催化剂研究进展近年来,负载Pt的分子筛催化剂在催化领域得到了广泛的应用。
它的制备方法和性能优势,使其成为众多领域中的佼佼者,例如氧化物还原、环氧化反应、烷烃加氢、烯烃选区加氢等。
1.制备方法负载Pt的分子筛催化剂的制备方法可以分为两大类:直接合成法和离子交换法。
直接合成法主要是将Pt物种直接负载于分子筛中,常见的Pt前驱体有PtCl6或Pt(NH3)4Cl2等。
这种方法分为一步法合成和两步法合成两种形式。
一步法合成通常需要在氯化钠存在的情况下进行,并以Wenelaux反应建立稳定的铂耦合。
两步法合成则将NH4-β沉淀与铂前体分别在一定温度下混合,然后进行密闭条件下的热处理。
离子交换法是当分子筛具有正电荷时,铂阳离子与分子筛的带电位点发生静电吸附,最终形成负载Pt的分子筛催化剂。
该方法制备的负载Pt的分子筛催化剂附载的颗粒大小均匀、分散度良好,具有高的活性和较高的稳定性。
根据不同的制备方法,可以制备出不同结构、形貌和尺寸的负载Pt的分子筛催化剂,以适应不同反应条件和反应要求。
2.性能优势负载Pt的分子筛催化剂具有许多优点。
首先,负载Pt的分子筛催化剂具有高的表面积和微孔体积,能够提高反应物与催化剂的接触效率,从而提高其活性和选择性。
其次,负载Pt的分子筛催化剂具有良好的热稳定性和化学稳定性,在高温、高压和化学腐蚀等极端条件下依然保持催化活性和选择性。
另外,负载Pt的分子筛催化剂还具有较高的抗毒化能力,即在催化反应过程中,它能够抵抗污染物的纳米颗粒。
3.应用领域负载Pt的分子筛催化剂在氧化物还原反应中的应用,是其最为重要的应用领域之一。
在该领域中,负载Pt的分子筛催化剂通常具有高的还原活性,能够快速催化还原反应中的某些废气,如CO、NOx和VOC等,以减少环境污染。
此外,负载Pt 的分子筛催化剂在环氧化反应中也具有重要的应用。
它能够将烯烃高效地转化为环氧化物,产物选择性高、收率也比较优秀。
分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展

分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展【摘要】炼油与石油化工在能源领域中具有重要作用,催化剂在其中扮演着至关重要的角色。
本文主要介绍了分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展。
分子筛催化剂通过其微孔结构和选择性催化作用,在裂化重整、加氢、异构化、脱氧硫和烃类转化等反应中发挥关键作用。
未来,随着技术的不断进步,分子筛催化剂在炼油与石油化工领域的应用前景十分广阔。
发展趋势包括提高催化剂的选择性和稳定性,以及开发新型高效的分子筛催化剂。
分子筛催化剂的应用将为炼油与石油化工的发展带来巨大的推动力,并为实现能源转型和可持续发展做出重要贡献。
【关键词】炼油、石油化工、催化剂、分子筛、裂化重整、加氢、异构化、脱氧硫、烃类转化、应用进展、前景、发展趋势。
1. 引言1.1 炼油与石油化工的重要性炼油与石油化工是现代工业中不可或缺的重要领域,它们直接关系到国民经济的发展和人民生活的品质提升。
炼油是将原油中的各种碳氢化合物通过加工和分离,生产出各种产品的过程,这些产品包括汽油、柴油、航空燃料、润滑油等多种石油产品。
而石油化工是通过对石油及天然气等碳氢化合物的再加工和深加工,生产出塑料、化肥、农药、合成纤维等各类化工产品。
炼油与石油化工产业不仅为各行各业提供原料和能源支持,也直接关系到国家的经济安全和国际竞争力。
石油产品的消费量直接与国家的经济发展水平和人民生活水平挂钩,所以石油产业的发展不仅能够带动相关产业链的发展,还能够促使整个国家的经济持续增长。
炼油与石油化工的重要性不容小觑,它们是现代工业的支柱产业之一,对于国家的经济发展和人民生活有着重要的意义和作用。
1.2 催化剂在炼油与石油化工中的作用催化剂在炼油与石油化工中扮演着至关重要的角色。
作为石油加工过程中必不可少的媒介,催化剂能够促进化学反应的进行,加速反应速率,提高产物的选择性和收率。
在炼油过程中,催化剂可以有效地降低反应温度和压力,减少能源消耗并延长设备的使用寿命。
分子筛催化剂研究进展

分子筛催化剂研究进展分子筛催化剂是一类以分子筛为主要活性组分的催化剂,分子筛是一种具有均匀孔道和大比表面积的晶体材料,在催化反应中起到分子尺度筛分和表面活性中心提供的作用。
分子筛催化剂的研究进展主要包括应用领域扩展、催化性能优化和新型分子筛的合成。
首先,分子筛催化剂在应用领域上不断扩展。
最早应用于石油化工领域的分子筛催化剂如ZSM-5型分子筛,在汽油裂化和甲烷转化等反应中取得了成功。
随着人们对环境污染和能源危机的关注,分子筛催化剂逐渐应用于环境保护、新能源和精细化工等领域。
例如,分子筛催化剂在VOCs (挥发性有机污染物)的净化、重金属离子的去除以及甲醇合成等方面展现出了良好的应用潜力。
其次,研究人员通过改性和浸渍等方法对分子筛催化剂进行性能优化。
传统的分子筛催化剂通常存在孔道尺寸过小、酸性不足等问题,限制了其在一些催化反应中的应用。
为了解决这些问题,研究人员通过金属离子交换、酸性修饰和晶格挤压等方法对分子筛进行改性,提高了其催化活性和选择性。
此外,研究人员还通过浸渍等方法向分子筛催化剂中引入其他活性组分,如贵金属、过渡金属和纳米颗粒等,以进一步提高其催化性能。
最后,研究人员不断合成新型的分子筛催化剂。
分子筛的合成方法决定了其晶体结构和孔道结构,直接影响其催化性能。
以往的分子筛催化剂主要是通过水热合成方法制备,由于合成条件的限制,很难合成具有特殊孔结构和高晶体质量的分子筛。
为了克服这一问题,研究人员发展了一系列新型的分子筛合成方法,如溶剂热法、离子液体法和高压合成法等。
这些新合成方法为分子筛催化剂的开发提供了更多的可能性,并且可以调控催化剂的孔径、酸碱性和热稳定性等性能。
总之,分子筛催化剂的研究进展表明其在环境保护、新能源和精细化工等领域具有广阔的应用前景。
未来的研究重点将集中在催化性能的优化、新型分子筛的合成以及催化机理的深入研究上,以推动分子筛催化剂的进一步发展和应用。
分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展

分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展1. 引言1.1 分子筛催化剂的定义分子筛催化剂是一种通过分子筛结构中的微孔对分子进行选择性吸附和催化反应的催化剂。
分子筛是一种具有规则孔道结构的晶体物质,其孔径可以根据需要进行调控,具有较高的比表面积和孔容量。
分子筛催化剂可以提高反应的选择性和效率,降低能耗和环境污染,被广泛应用于炼油和石油化工等领域。
分子筛催化剂在炼油与石油化工中发挥着重要作用,可以用于裂化、重整、脱氮脱硫、重整裂化和芳烃转化等反应过程。
通过优化分子筛的孔径和孔道结构,可以实现对不同分子的选择性催化转化,同时提高反应速率和产率。
分子筛催化剂的研究和应用具有重要意义,可以推动炼油与石油化工的高效、清洁和可持续发展。
1.2 炼油与石油化工的重要性炼油与石油化工是现代工业的支柱,对于国民经济发展具有重要的意义。
炼油是将原油中的各种成分在高温、高压下进行分馏、裂解、重组等处理,以提取出各种石油产品的工艺过程,主要产品包括汽油、柴油、液化气、石蜡等。
这些产品广泛应用于交通运输、工业生产、农业等各个领域,为社会提供了便利,推动了经济的发展。
石油化工是利用石油、煤炭、天然气等化石燃料及生物质资源为原料,经过加工、分离、裂化、重组等过程,生产有机化学产品的工业部门。
石油化工产品广泛应用于医药、农药、合成纤维、橡胶、塑料、合成树脂等领域,为人们的日常生活和各个行业提供了必要原料,促进了各行业的发展。
炼油与石油化工的发展水平直接影响着一个国家或地区的工业化程度和经济实力。
现代炼油与石油化工技术的不断创新和应用,不仅提高了能源利用效率,减少了对环境的污染,还促进了科技的进步和产业的发展。
炼油与石油化工的重要性不可忽视,对于推动经济增长和社会进步具有重要作用。
2. 正文2.1 分子筛催化剂在催化裂化中的应用催化裂化是炼油与石油化工中广泛应用的一种重要反应过程,而分子筛催化剂在催化裂化中发挥着重要作用。
分子筛催化剂通过其特殊的孔道结构和化学性质,能够有效地催化裂化反应,提高产品产率和质量。
分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展

分子筛催化剂在炼油与石油化工中的应用进展分子筛催化剂是一种在化学反应过程中起着关键作用的催化剂。
它具有微孔结构,能够选择性地吸附和催化分子,因此在炼油与石油化工中有着广泛的应用。
随着科技的不断进步和对能源利用效率的不断追求,分子筛催化剂在炼油与石油化工领域的应用也在不断取得进展。
炼油是将原油经过一系列的加工和分离过程,生产出各种石油产品的过程。
而分子筛催化剂在炼油中的应用主要集中在裂化、重整和加氢等过程中。
裂化是将较重质油通过催化剂的作用,裂解成较轻质的产品,比如汽油和液化气。
在这个过程中,分子筛催化剂能够选择性地裂解分子,并控制产品分布,提高汽油和液化气的产率。
它还能够减少不饱和烃和芳烃的产生,提高产品的质量。
重整是将较重的烃类分子经过催化剂的作用,重新排列成较轻质的、高辛烷值的产品,比如高辛烷值汽油。
分子筛催化剂在重整过程中能够提高反应选择性,减少副反应产物的生成,同时还能够延长催化剂的寿命,降低生产成本。
除了在炼油领域的应用外,分子筛催化剂在石油化工领域也有着广泛的应用。
比如在烃类分子的分离和提纯过程中,分子筛催化剂能够通过吸附和解吸的方式,实现对混合物的分离,提高产品的纯度和质量。
在化工合成反应中,分子筛催化剂能够作为载体,提高反应活性和选择性,同时还能够降低催化剂的用量和生产成本。
近年来,随着分子筛材料的不断研究和开发,一些新型的分子筛催化剂也相继问世,比如中孔分子筛、介孔分子筛等。
这些新型的分子筛催化剂具有更大的比表面积和孔容量,能够有效提高反应的速率和选择性,因此在炼油与石油化工中有着更广阔的应用前景。
随着绿色环保理念的不断提倡,对于分子筛催化剂的选择也更加注重其环境友好性。
一些无害的、可再生的催化剂也逐渐成为研究的热点。
比如一些金属氧化物、炭材料等,因其具有良好的催化性能和环保性,正在逐渐取代传统的分子筛催化剂成为新的研究方向。
分子筛催化剂在炼油与石油化工领域的应用正不断取得进展,对于提高产品质量、降低生产成本、促进能源可持续发展都起着重要作用。
新型分子筛催化剂的研究进展

新型分子筛催化剂的研究进展随着科学技术的不断进步和催化剂研究的发展,新型分子筛催化剂成为当前热门的研究领域之一、分子筛是一种具有特定孔径和结构的微孔材料,具有良好的催化活性和选择性,广泛应用于催化领域。
本文将介绍新型分子筛催化剂的研究进展。
首先,基于分子筛的合成方法不断改进。
传统的分子筛合成方法包括水热合成、气相合成和掺杂合成等,但这些方法在合成速度、晶体尺寸控制以及稳定性方面存在一定的限制。
近年来,研究人员提出了多种新型合成方法,如溶剂热法、微波辅助合成、离子液体模板合成等。
这些方法能够实现快速合成、细微尺寸调控和孔径修饰,从而获得更优异的催化性能。
其次,新型分子筛催化剂在催化反应中展现出更高的活性和选择性。
研究人员通过控制分子筛的晶体结构、形貌和孔隙结构,提高了分子筛的负载能力和催化活性。
例如,将金属离子负载到分子筛的活性位点上,能够提高催化剂对特定反应的催化活性。
同时,通过调控分子筛的孔道结构和孔径尺寸,可实现对反应物分子的选择性吸附和转化,提高产物选择性。
此外,新型分子筛催化剂在环境保护和能源转化领域具有广阔的应用前景。
分子筛可以通过表面修饰和功能化来实现对环境污染物的高效吸附和催化降解,有望用于有机废水处理和大气污染物净化。
同时,分子筛也可以用于催化领域的能源转化,如催化裂化、催化加氢和催化重整等。
这些领域对催化剂的活性和稳定性要求较高,而新型分子筛催化剂具有较高的特异性和选择性,能够满足这些需求。
最后,新型分子筛催化剂的开发离不开理论模拟和先进表征技术的支持。
理论模拟可以通过计算分子筛的结构和催化反应机理,为催化剂设计和性能优化提供指导。
先进表征技术如傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和傅里叶变换核磁共振等,可以对分子筛催化剂的晶体结构、孔隙结构和催化活性进行详细分析,揭示分子筛催化剂的结构性能关系。
综上所述,新型分子筛催化剂的研究已取得了重要进展。
基于新型合成方法和先进的表征技术,研究人员能够合成具有优异性能的分子筛催化剂,并实现对催化反应的高效控制。
负载Pt分子筛催化剂研究进展及应用前景

负载Pt分子筛催化剂研究进展及应用前景负载Pt分子筛催化剂(下文简称Pt/分子筛催化剂)是一种新型的催化材料,在催化领域具有广泛的研究和应用前景。
本文将对负载Pt分子筛催化剂的研究进展及其应用前景进行综述。
首先,我们来了解一下Pt/分子筛催化剂的基本概念和特点。
Pt/分子筛催化剂是通过将贵金属铂(Pt)负载到分子筛材料上制备而成的。
分子筛是一种由硅酸盐、氧化铝等材料组成的多孔结构固体,具有高比表面积和孔隙度,能够提供丰富的活性位点和高的催化活性。
而负载铂的作用是增强催化剂的稳定性和选择性,改善催化反应的效果。
近年来,研究人员对Pt/分子筛催化剂进行了广泛的研究。
首先,研究人员对负载Pt的方法进行了改进和优化,以提高催化剂的负载量和利用率。
例如,采用化学还原法、溶胶-凝胶法等制备方法,在合成过程中控制反应条件,可以实现高效的负载Pt分子筛催化剂的制备。
其次,研究人员对Pt/分子筛催化剂的结构和性能进行了深入研究。
通过X射线衍射、透射电子显微镜等表征手段,可以揭示催化剂的晶体结构、粒径分布和形貌特征。
同时,利用X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱等技术手段,可以研究催化剂的表面化学状态和活性位点分布情况。
这些研究有助于深入理解Pt/分子筛催化剂的催化机理,并为进一步优化催化剂的设计和制备提供了基础。
此外,研究人员还探索了Pt/分子筛催化剂在多种重要催化反应中的应用。
比如,在甲醇脱氢制备氢气的催化反应中,Pt/分子筛催化剂表现出优异的催化活性和稳定性,可用于氢能源的生产。
在质子交换膜燃料电池中,Pt/分子筛催化剂作为催化层的关键组成部分,可以提高电池的效率和寿命。
此外,Pt/分子筛催化剂还可以应用于汽车尾气处理、有机合成等领域,具有广阔的应用前景。
尽管Pt/分子筛催化剂在研究和应用方面取得了显著的进展,但仍面临一些挑战和问题。
首先,铂是一种昂贵的贵金属,限制了催化剂的大规模应用。
因此,寻找替代负载金属或开发新型合成方法是今后的研究方向之一。
分子筛催化剂做icp

分子筛催化剂做icp1.引言1.1 概述概述部分是文章的开篇,旨在介绍读者分子筛催化剂在ICP中的应用背景和当前研究的现状。
我们可以先从大背景出发,逐渐引入到分子筛催化剂在ICP中的重要性和研究现状。
以下是一个可能的概述部分的内容:概述分子筛催化剂作为一种重要的催化材料,在化学领域中发挥着重要的作用。
最近几十年来,随着科技水平的不断提高,人们对分析方法和技术的需求也逐渐增加。
其中,精确分析和检测有机物和无机物的含量成为人们关注的热点。
在分析领域,ICP(电感耦合等离子体发射光谱)技术被广泛应用于元素分析,具有高灵敏度和广泛适用性的特点。
然而,ICP技术在实际应用中仍面临着一些挑战,比如高温条件下引起的样品的蒸发和溢出,以及对于特定金属离子的选择性较差等问题。
为了解决这些问题,研究人员开始关注分子筛催化剂在ICP中的应用。
分子筛催化剂具有多孔结构和厚度可控的特点,能够在高温条件下提供高度选择性的催化作用。
它们可以吸附和催化特定的金属离子,在ICP技术中起到提高分析灵敏度和选择性的作用。
目前,关于分子筛催化剂在ICP中的应用已经取得了一些研究进展。
一方面,研究人员通过调节分子筛的成分和结构,提高了其吸附和催化金属离子的效率和选择性。
另一方面,他们还研究了不同类型的分子筛催化剂在ICP中的应用,如改性分子筛催化剂和高温稳定的分子筛催化剂等。
本文旨在对分子筛催化剂在ICP中的应用进行总结和回顾,并展望其未来的发展前景。
通过深入研究分子筛催化剂的概念和原理,我们将探讨其在ICP技术中的潜在应用和挑战。
希望通过这一研究,能够为进一步改进ICP技术的灵敏度和选择性提供有力支撑,并推动其在元素分析领域的广泛应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下方面:本文主要由引言、正文和结论三部分组成。
引言部分分为三个小节,分别是概述、文章结构和目的。
概述部分对整篇文章的主要内容进行简要介绍,引起读者的兴趣。
文章结构部分介绍了整篇文章的框架,即引言、正文和结论三部分的内容安排和组织方式。
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分子筛催化剂的前沿进展随着环保意识的增强,对清洁能源的不断提高,人们越来越多研究环保型催化剂。
目前,分子筛催化剂在炼油行业和化工行业都广泛应用,如催化裂化、低碳烯烃转化、芳烃的烷基化、烃类异构化、烃类芳构化、酯化反应、甲醇转化为烯烃、酮醛缩合、聚合缩合乙酰化、异构脱蜡及光催化等反应。
分子筛载体及催化剂的合成方法主要有以下几种:水热晶化法、微波辐射合成法、离子热合成法、超声波合成法、固相合成法、气相转移合成法、干胶法及软硬模板法。
分子筛具有稳定的骨架结构、可调变的孔径、较高的比表面积和吸附容量,在催化领域引起广泛的关注。
近年来,不少学者通过改变骨架元素组成、调控分子筛孔径尺寸及表面物化性质,使得分子筛品种不断增加、结构更加丰富、性能更齐全。
此外,分子筛催化剂在石油炼制、有机合成、废水处理和气体吸附与分离等方面取得了成功,反映了分子筛基催化材料具备良好的应用潜力。
1分子筛的发展现状上世纪50 年代末发现小分子的催化反应可以在分子筛的孔道中进行,才使得这种材料得以迅速的发展。
美国的多家公司,具有代表的是Linder 公司、Mobil 公司、Exxon 公司、联合碳化公司(UCC)模拟天然沸石的类型与生成条件,开发了一系列低硅/铝和中硅/铝的人工合成沸石,如:A,X,Y,MOR,L沸石等。
从20 世纪50 年代末进入了沸石材料发展的全盛时期,不同硅铝比的沸石得以全面开发,大大推动了沸石的应用和产业化发展。
然而,低硅铝比沸石存在热稳定性、水热稳定性差和酸强度低等缺点,阻碍了沸石的工业应用。
1961 年,Barrer R. M.和Denny P. J.将有机季铵碱引入沸石合成体系中,合成出一批高硅沸石,并提出了模板剂的概念。
随后,大量的有机分子被用作模板剂(或结构导向剂),合成出了很多新的拓扑结构的沸石。
60 年代末期,有机碱引入沸石合成中,合成出大量的高硅铝比沸石分子筛,还得到了全硅分子筛ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-34、ZSM-39、ZSM-48。
这类沸石特点是保持空旷的骨架结构,具有优良的择形催化性能、较高的抗酸性、热稳定性和水热稳定性。
1982 年U.C.C. 公司的科学家Wilson S. T. 与Flanigen E .M.等成功的合成与开发出了一个全新的分子筛家族—磷酸铝分子筛AlPO4-n(n 为编号),这在多孔物质的发展史上是一个重要的里程碑。
最具有代表性的是用三乙胺合成的12 元环直孔道的AlPO4-5 沸石。
1988 年Davis,M.E.成功的合成出第一个具有18 元环圆形孔口的磷酸铝,(H2O)42 [Al18P18O72] ---VPI-5。
90 年代,Mobil 公司的科学家报道了使用烷基季铵盐阳离子表面活性剂为模板剂成功地合成了M41S(MCM-41、MCM-48、MCM-50)系列氧化硅(铝)等有序介孔分子筛。
近年来,人们利用不同方法合成MCM-22、MCM -36、MCM -49、MCM -56、MCM -70、SBA -15、以及HMS、MCF、MSU、MFS 等多种介孔分子筛,并且将Fe、Co、Ni、Ga、Cr、Zr、Ti、Nb、Ru、Mo、W、B、Sn 等杂原子引入介孔分子筛的孔壁合成出杂原子分子筛。
Yaghi O. M.等科学家合成的配位聚合物,无机有机杂化物质为主体的有序多孔骨架Porous Metal-organic Frameworks(MOFs)的大量兴起,并且在结构与功能上显示出MOFs 的特色,为多孔材料的多样化增添了新的领域。
2几种常见的分子筛催化剂2.1 ZSM-5 分子筛催化剂ZSM-5 分子筛是MFI 结构的分子筛,(硅铝比≥20),骨架结构由五元环组成,具有耐热性、耐酸性、疏水性和较高的水热稳定性,孔道交叉,孔径在0.52 ~0.56 nm 之间,催化反应性能优异。
ZSM-5 分子筛催化剂可用于烷烃的芳构化、异构化、催化氧化、裂化及脱硫反应。
近年来,主要利用其酸碱特性进行甲醇转化为烃类和低碳烷烃脱氢反应。
张玲玲等考察了纳米与非纳米ZSM-5 分子筛在甲苯烷基化、二甲苯异构化反应的催化性能,结果表明:纳米ZSM-5 催化剂表面存在更多的酸量,使得催化裂化活性与氢转移活性相对较高。
陆璐等采用固相水热合成法,以有机硅烷作为添加剂,直接合成了多级孔ZSM-5 分子筛,并进行了苯、甲醇烷基化反应测试,结果表明:多级孔ZSM-5 分子筛上苯的转化率提高了约8%,甲苯及二甲苯的选择性提高了约3%,收率提高了近9%。
许烽等人研究了ZSM-5 分子筛的粒径可控合成及其在甲醇转化中的催化作用,发现小粒径分子筛有利于生成轻质烃类(C1~C4),而大粒径分子筛对C5 以上烷烃和芳烃的选择性高。
韩伟等考察了低温合成HZSM-5 分子筛上甲醇制丙烯反应性能,结果表明:低温合成的分子筛晶粒较小,表面粗糙且存在微晶晶粒,比表面积、孔容较大,丙烯选择性较高。
熊强等,采用水热晶化法合成钒原子改性的VZSM-5 分子筛,结果表明,钒进入分子筛骨架后,使分子筛的总酸量和强酸量降低,B 酸量减少,L 酸量增多;HVZSM-5 分子筛的脱硫效果优于HZSM-5,脱硫率提高了11%,焦炭产率下降了0.22%,液体收率升高了2%。
汪红等人采用原位水热合成技术,以堇青石陶瓷为载体,合成了ZSM-5/堇青石催化剂,并考察了NO 低温氧化的催化反应性能,结果表明:ZSM-5 分子筛/堇青石催化剂具有较好的抗水汽能力。
尚会建等人利用离子交换法改性HZSM5 分子筛,结果表明:HZSM-5 分子筛经KCl、NiO 和ZnO 改性,表面形成许多小晶粒,KCl-NiO-ZSM-5催化剂催化性能较好,哌嗪的选择性最高。
2.2 MCMs 分子筛催化剂。
1992 年美国Mobil 公司的研究者Beck 等人利用阳离子表面活性剂做为结构的模板剂,合成了MCM-41,MCM-48 和MCM-50 的有序介孔材料。
尽管有序介孔材料尚未获得大规模的工业化应用,但它所具有的孔道排列有序、大小均匀、孔径可在 2 ~50 nm范围内连续调节等特性,使其在分离提纯、生物材料、催化、新型组装材料方面有着巨大的应用潜力。
MCM-41 的合成主要采用水热合成法。
纯硅MCM-41 分子筛离子交换能力小,酸含量及酸强度低,热稳定性和水热稳定性差,使其不具备催化氧化能力。
因此,人们在其结构性能方面做了大量工作,包括:增孔、杂原子金属改性及固体杂多酸改性等方面。
谷桂娜等人利用阳离子和三嵌段共聚物混合表面活性剂为模板,在水热条件下合成出孔径在2~3nm之间的MCM-41 分子筛。
果崇申等分别采用分步浸渍和共浸渍法将K2O 引入Co- Mo/MCM-41 催化剂的前驱体,考察了催化剂的加氢脱硫(HDS)反应性能,结果表明:分步浸渍法引入K2O 对Co-Mo/MCM-41 催化剂能提高对DDS 路径的催化活性,抑制了HYD 路径的催化活性,降低反应过程中氢气的消耗。
李长海等采用等体积浸渍法,制备Ni-SiW12/MCM-41 催化剂,并考察了催化剂正庚烷异构化反应的催化性能,结果表明:在Ni 物种质量分数为4%,SiW12质量分数为30%,反应温度为300℃的条件下,M-SiW12/MCM-41 催化活性为18.8%;异构化选择性为74.4%。
1990 年美国Mobil 公司报道了新型沸石MCM-22 分子筛(拓扑代码MWW),孔径<2nm 的微孔结晶分子筛,具有2 种独立的孔道体系,层内为二维、正弦、交叉的10 元环椭圆孔道,而层间为0.71 nm ×0.71 nm × 1.82 nm 的12 元环大型超笼,超笼通过重合六元环,贯穿在近似椭圆形的10 元环窗口中。
MCM-22 分子筛具有较高的热稳定性、水热稳定性及适宜的酸性。
因此,烷基化、裂化、芳构化及甲苯歧化等方面显示出广阔的应用前景。
韩静等制备了MCM-22 分子筛,并考察了苯与丙烯烷基化反应催化性能,结果表明:柠檬酸处理的MCM-22 分子筛,苯的转化率达到44%,正丙苯含量维持在170 ug/g 以下。
张祚望等利用水热动态合成法制备了H-MCM-22 分子筛,并考察了苯与异丙醇的烷基化反应测试,结果表明:苯的转化率达到23.8%,异丙苯的选择性达到88.7%。
初乃波等利用炭黑微球做模板,一步动态水热晶化合成MCM-22 分子筛微球,具有空心结构,并考察了多级孔道Mo-MCM-22HS 空心球催化剂在甲烷无氧芳构化反应的性能,较常规催化剂相比,甲烷总转化率提高25% ~ 30%,苯收率保持在9%左右。
纪永军等利用水热合成法制备MCM-22 分子筛,经后期处理制备了更大表面积的Meso-MCM-22 分子筛,在1.3.5-三异丙苯的裂解反应、苯和异丙醇烷基化反应中表现出优异的催化性能。
MCM-56 是MCM-49 合成过程的中间过渡态,二者具有MWW 结构,都含有相同的微观结构单元。
华东理工大学李涛课题组利用动态水热法合成MCM-49 分子筛,并考察了苯与三异丙苯烷基化、苯与丙烯液相烷基化性能,实验数据与动力学模型数值计算相符。
庄道陆等采用后合成法制备了MCM-56分子筛,并对负载MoO3的HMCM-56 分子筛进行了重芳烃轻质化实验,结果表明:C9+的转化率和苯、甲苯、二甲苯的选择性分别达到59.35%和87.11%。
2.3 AlPO4分子筛催化剂磷酸铝分子筛骨架是由铝氧四面体、磷氧四面体,呈电中性。
其中,Al3+和P5+可被不同价态的金属元素、非金属元素取代,形成具有不同结构和性能的杂原子MeAPO-n 分子筛催化剂。
王宇飞等利用溶胶凝胶法制备了AlPO4分子筛,并进行了乙醛丙二醇反应测试,结果表明:n(P)/n(Al)= 1.0,焙烧温度为400℃,分子筛具有最大的弱酸酸度,缩醛化反应活性最高。
王喜涛等人利用溶胶凝胶法制备了MoVBiO/AlPO4催化剂,并考察了异丁烷制备异丁烯醛的催化反应性能,结果表明:随着Bi/V 摩尔比的增大,异丁烯醛的选择性从14.2%上升到45.1%。
刘刚等利用柠檬酸法合成路线制备了介孔AlPO4材料,并进行了邻苯二酚O-单醚化合成愈创木酚的反应性能测试,催化效果良好;并利用磷酸铝作为硬模板合成介孔碳材料。
宁静等利用有机—无机超分子自组装法,合成了介孔磷酸铝材料,并应用到环烯烃氧化反应测试中,表现出较高的催化活性。
此外,磷酸铝分子筛还广泛用于裂解反应、脱氢反应、水合反应、酯化反应等方面。
2.4 SBA-15 分子筛催化剂1998 年,Zhao 等人以三嵌段共聚物PEO20PPO70PEO20作为模扳剂,在强酸性水热合成的条件下,制得高度有序二维六方相的SBA-15 分子筛,介孔尺寸在4.6 ~30 nm 范围内,氧化硅孔壁厚度可在3.1 ~6.0nm 范围内,比表面积在500 ~ 1 000 m2/g 之间。