分子筛催化剂的制备及其氧化反应性能研究
碱性分子筛

子交换出来
碱性硅铝分子筛中骨架氧的碱性很弱[1-3],其碱强度取决于其所 处的环境。SiO4四面体和A104四面体中的T-0-T键角变小或T-0键长 变长,都会提高骨架氧的电负性[4]。将碱金属阳离子通过离子交 换的方式引人到分子筛的笼中,可以制得不同碱强度的分子筛催 化剂。碱金属离子交换所得的分子筛碱性随着硅铝比的减小(铝含 量上升)以及交换骨架氧邻近的碱金属离子的荷径比(离子电荷数/ 离子半径)的减小而增加[4],例如分别经铯(Cs)、钠(Na)和氢(H) 离子交换的MCM-41分子筛的碱强度顺序为Cs一MCM一41>NaMCM一41>H一MCM一41. NaY 分 子 筛仅有0.14 m mol· - 的非水溶性碱量,而16 % KF/NaY g 分子筛催化剂的总碱量达到1.11m mol· - 以上,用16 % KF/NaY分 g 子筛催化剂,在400℃的条件下催化异丙醇脱氢,丙酮的产率达 24%。
阳离子交换能力 硅铝分子筛中由于铝原子是三价,所以在AlO4四面体中有一个骨架 氧原子的价电子没有得到中和而使得整个AlO4四面体带有部分负电荷,呈弱碱性。 为了保持电中性,AlO4四面体附近必须用带正电的阳离子来抵消整个AlO4四面体的 负电荷,一般是由碱金属或碱土金属离子来补偿,如Na,K ,Ca ,Ba ,Sr 及Mg等离 子。这些离子与硅铝分子筛的结合力很弱,具有很大的流动性,可以被其他金属离
化学气相沉积法是分子筛改性常用的方法,可以 用来调变分子筛表面酸碱性质。化学气相沉积法是利 用挥发性的碱金属化合物或非金属化合物在一定温度、 压力下发生物理变化或化学变化,然后在分子筛的表 面沉积生成固态沉积物而制得负载型碱性分子筛催化 剂。
微波辐射分散法是将分子筛(NaY,KL等)与碱性物 质(CaO,MgO,KF等)按一定比例混合研磨均匀,然后通 过微波辐射将碱性物质高度分散在分子筛上,形成具 有超强碱性的催化剂,可以制备具有超强碱性的分子 筛催化剂。微波辐射分散法具有操作简单、时间短、 加热速率快以及不破坏分子筛晶体结构等优点。
钛硅分子筛催化过氧化氢氧化机理

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分子筛催化剂的解析

分子筛催化剂的解析分子筛(又称合成沸石)是一种硅铝酸盐多微孔晶体,它是由 SiO4和AlO4四面体组成和框架结构。
在分子筛晶格中存在金属阳离子(如 Na,K,Ca等),以平衡四面体中多余的负电荷。
分子筛的类型按其晶体结构主要分为: A型,X型,Y型等 A型主要成分是硅铝酸盐,孔径为 4A(1A=10 -10 米),称为 4A(又称纳A型)分子筛;用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5A的孔径,即为5A(又称钙A型)分子筛;用K+交换4A分子筛的Na+,形成3A的孔径,即为3A(又称钾A型)分子筛。
X型硅铝酸盐的晶体结构不同(硅铝比大小不一样),形成孔径为 9—10A的分子筛晶体,称为 13X(又称钠X型)分子筛;用Ca2+交换13X分子筛中的Na+,形成孔径为9A的分子筛晶体,称为 10X(又称钙X型)分子筛。
沸石分子筛是一类由硅氧四面体和铝氧四面体通过共用氧原子相互连接成骨架结构、并具有均匀晶内孔道的晶态微孔材料。
通常,天然的和人工合成的沸石分子筛指的是硅铝酸盐。
1 分子筛的应用领域沸石分子筛不仅可应用于催化、吸附、分离等过程,还可用于微激光器、非线性光学材料及纳米器件等新兴领域,并在药物化学、精细化工和石油化工等领域有着广阔的应用前景。
分子筛主要应用品种有 3A、4A、5A 、13X以及以上述为基质的改性产品。
3A分子筛用途:各种液体(如乙醇)的干燥;空气的干燥;制冷剂的干燥;天然气、甲烷气的干燥;不饱和烃和裂解气、乙烯、乙炔、丙烯、丁二烯的干燥。
4A分子筛用途:空气、天然气、烷烃、制冷剂等气体和液体的深度干燥;氩气的制取和净化;药品包装、电子元件和易变质物质的静态干燥;油漆、燃料、涂料中作为脱水剂。
5A分子筛用途:变压吸附;空气净化脱水和二氧化碳。
13X分子筛用途:空气分离装置中气体净化,脱除水和二氧化碳;天然气、液化石油气、液态烃的干燥和脱硫;一般气体深度干燥。
改性分子筛可用于有机反应的催化剂和吸附剂。
含铜分子筛催化剂的制备及其苯酚羟基化反应性能研究

丝光 沸石 ( MOR) S : =1 , 开大 学催 化剂 厂生 产 ;Na 分 子筛 , i 1 5 南开 大学 催化 剂厂 生 , i AI 0 南 8 S :A —1 ,
产 ; MC 4 按 文 献 E 7 中的方 法合 成. A1 M一1 l]
反应产 物 中各组 分 的含量 采用 JNP 5 8 气 相色 谱 仪 分 析 , I U一0 A 氢火 焰 离 子 检测 器 , E 5 S 一4毛 细管 柱 . 色 谱分 析条件 为 : 汽化室 温度 2 0℃, 测室 温度 2 0℃, 8 检 0 柱温 1 0℃ , 5 柱前 压 1 P . 4 a k
交换 法在 沸石分 子筛 中 引入活性 组分 , 将其用 于 苯酚 羟基化 反应 还 没有 引起 足够 的重 视. 文采 用离 子交 并 本
换法将 C u活性组 分 引入不 同的分 子筛 中 , 察 了不 同分子 筛 以及 助剂等 因素对其 反应 性 能 的影 响. 考
1 实 验 部 分
摘 要 : 别 以 微 孔 分 子 筛 MO Na 中 孔 分 子 筛 A1 M一1为 载体 , 用 离 子 交 换 法 引入 活性 组 分 , 分 R、 8和 MC 4 采 制 备 了系 列 分 子筛 催 化 剂 , 察 了 其 在 苯 酚 羟 基 化 反 应 中 的活 性 , 到 不 同 分 子 筛 类 型 、 同助 剂 与 反 应 活 性 的 考 得 不
苯胺 氧化法 制对 苯二 酚等 均 已被 淘 汰. 氧化 氢直接 氧 化苯 酚生 成二 羟基 苯酚 的工 艺流 程简单 , 应条 件温 过 反
和 , 过 氧化氢 价格低 廉 , 且 氧化 副产物 ( ) 水 无污 染 , 合绿 色化 学 的要求 , 符 因而被 作 为 目前 最理 想 的生产 二羟 基苯 酚的方 法 , 为化 工领 域研究 的热点. 成 均相催 化 剂 , 无 机 酸 、 如 金属 离 子 、 金属 化 合 物 等很 难 从 反应 混 合 物 中分 离 出来 , 法重 复使 用 , 无 限制 了其 在实 际 中 的应 用. 此近 年来 , 多非 均 相催 化剂 口 , 金属 氧 化 因 许 。 如
无机钛硅原料体系合成钛硅分子筛及其修饰改性TS-1催化环己酮氨氧化反应性能

[ sr c] Abta t
Th - e l e wa y te i d fo io g nct a o ic t y tm. Afe rtetd wi eTS 1 zoi ss n h sz r m n r a i i n sl aes se t e t i trp erae t h
Z OU ic e g’。 H U H J-h n ANG a —in ZHA0 o g Xin l g。 a H n
( olg f h mit n ie r g X a g a ie s y X a g a 1 1 5C ia C l e e sr E gn e i 。 in tn Unv ri , in tn 4 1 0 hn ) e o C y n t
无 机钛 硅原 料体 系合 成 钛硅 分子 筛及 其 修 饰 改 性 T 一 化 环 己酮 氨 氧 化 反 应 性 能 S1催
周 继 承 , 黄 先 亮 , 赵 虹
( 湘潭 大 学 化 工学 院 , 南 湘潭 4 l 0 ) 湖 l 1 5
[ 要 ] 采 用 无机 钛 硅原 料 体 系合成 了钛 硅分 子 筛 T -. X 摘 S1用 RD、T- S M 对所 制 备 的 TS1样 品 进 行 了 表征 分 析 . F I E R、 - 结
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第 3 O卷 第 3 期 20 0 8年 9月
湘
潭
大
学 自 然
科
学
学
报
V o . 0 NO. 13 3 S . 20 8 ep 0
Na u a S i n eJ u n l fXin t n Unv r i t r l ce c o r a a g a ie st o y
筛 T - 进 行 了修 饰 改性 , 考 察 了二 次晶 化后 T - 催 化环 己 酮氨 氧 化反 应性 能 及其 稳定 性 . "氨 ): ( S1 并 S1 在 ( " 酮): "过 氧化 ( 氢 ) . 1: . , 催化 剂 ): ( 己 酮) 1 / o, =2 0: 15m( "环 一 8g m l反应 温 度 7 5℃ , 应时 间 4h的条件 下 , 氧 化氢 的转 化 率 、 己酮 反 过 环 的转 化率 及 环 己酮 肟 的收率 可 分 别达到 9. 7 、8 4 %和 9 .9 二次 晶 化法可 显 著 提 高分 子 筛 T - 8 8 % 9. 6 7 2 %. S1催化 活 性 和 稳 定
分子筛催化剂上氢气选择催化还原NO的研究的开题报告

Pt/分子筛催化剂上氢气选择催化还原NO的研究的开题报告一、研究背景和意义氮氧化物是大气污染中的主要成分之一,对人体健康和生态系统都会造成严重危害。
因此,控制和减少氮氧化物的排放已经成为环保领域的重要研究课题之一。
目前,氮氧化物的去除主要采用的是催化还原的方法,其中氢气选择催化还原NO是一种常见的方法。
Pt/分子筛催化剂作为一种重要的催化剂,具有较高的催化活性和选择性,因此被广泛应用于氢气选择催化还原NO反应中。
本研究旨在探究Pt/分子筛催化剂上氢气选择催化还原NO的反应机理和影响因素,为催化还原氮氧化物的研究提供一定的理论和实践指导。
二、研究内容和方案1.研究内容本研究将研究Pt/分子筛催化剂上氢气选择催化还原NO的反应机理和影响因素,具体内容包括:(1)Pt/分子筛催化剂的制备和表征(2)对Pt/分子筛催化剂上氢气选择催化还原NO反应条件的优化研究,包括气氛、温度、催化剂负载量等实验条件的优化与探讨(3)对反应机理的研究,通过反应产物的检测、表征和反应动力学的分析等方法,探究Pt/分子筛催化剂上氢气选择催化还原NO的反应机理和影响因素2.研究方案本研究的具体方案为:(1)Pt/分子筛催化剂的制备和表征采用共沉淀法制备Pt/分子筛催化剂,并通过XRD、TEM、EDS、BET等表征手段对催化剂进行表征(2)对Pt/分子筛催化剂上氢气选择催化还原NO反应条件的优化研究通过不同的实验方案探究催化反应中气氛、温度、催化剂负载量等对反应性能的影响,寻求最佳的反应条件(3)对反应机理的研究通过GC-MS、HPLC等手段对反应产物进行分析与表征,探究反应机理和反应动力学相关问题三、研究进展和展望本研究正在进行中,初步得到的结果表明,Pt/分子筛催化剂在氢气选择催化还原NO反应中具有较高的催化活性和选择性。
未来研究将继续深入探究反应机理和影响因素,以及各种表征技术在反应研究中的应用。
最终目标是为环境保护和能源利用领域提供一种新的、高效的氮氧化物去除技术,为人类社会的可持续发展作出应有的贡献。
第四章分子筛催化剂及其催化作用

第四章分子筛催化剂及其催化作用本章主要内容:分子筛的结构分子筛晶胞化学组成表示方法分子筛的几级结构层次几种常见沸石分子筛的结构分子筛催化剂的催化性能与调变分子筛酸中心的形成与酸催化反应分子筛催化剂的择形催化性质分子筛催化剂的其它类型催化反应(双功能催化反应和氧化反应等)引言一类具有均匀孔隙(道)结构的结晶性材料。
孔道尺寸与分子直径大小相当,能在分子水平上筛分物质,又称为分子筛。
分子筛结构中含有大量的结晶出0分子,加热时可汽化除去,分子筛又称为沸石。
通常自然界存在的常称为沸石,人工合成的常称为分子筛,有时也称为沸石分子筛。
硅铝酸盐分子筛晶胞化学组成表示式分子筛多为结晶硅铝酸盐,其晶胞化学组成式可表示为:M 2/n O <AbO3 *xSiO2 * yH20式中,M-金属阳离子,女口Na+、K+、Ca2^,人工合成时通常为Na+。
分子筛结构中Si和Al的价数不同,造成的电荷不平衡必须由金属阳离子来平衡。
n为金属阳离子的价数,若n=1,M的原子数=Al原子数;n=2时,M原子数为Al原子数的一半。
x为SiO2的分子数,也可称Si02/Al203的摩尔比,俗称硅铝比;硅铝比是分子筛的一个重要指标,硅铝比不同,分子筛的性质也不同。
y为结构中结晶H2O分子数目。
分子筛的晶胞化学组成式也可用下式表示M p/n[(AI02)p (SiO2)q] y H20式中p为铝氧四面体的数目,q为硅氧四面体的数目。
每个铝原子和硅原子平均都有两个氧原子。
常用的沸石分子筛类型已发现天然沸石有40多种,人工合成的沸石分子筛已达200多种。
常用到的沸石分子筛类型有方钠型沸石,如A型分子筛八面型沸石,如X-型、丫型分子筛丝光型沸石高硅型沸石,如ZSM-5等由于分子筛在各种不同反应中,能提供很高的活性和不同寻常的选择性,在炼油和石油化工中,分子筛催化剂占有重要地位。
各种分子筛名称的由来起初分子筛没有系统命名规则。
有用研究者第一次发表提出的一个或者几个字母来命名。
两步晶化法合成纳米SAPO-34分子筛及其催化性能

21 0 1年 4月
高 等 学 校 化 学 学 报
CHEMI CAL J OURNAL
No 4 .
9 9~9 5 3 4
两 步 晶 化 法 合 成 纳 米 S P 3 A O一4 分 子 筛 及 其 催 化 性 能
化法合成 出粒径 为 2 0~3 0 i 的纳 米 级 S P 一 0 0 l m A O3 4分子 筛.采 用 x 射线 衍 射 ( R 、x射 线荧 光 光 谱 X D)
( R ) s 、 A 、 PMA MR、 E B T和 N T D等 手 段 对 合 成 的 S P 3 X F 、 i l SN S M、 E H 一P A O一 4分 子筛 进 行 表 征 , 考 并 察 了纳 米 S P 一 A O3 4分 子 筛 在 固 定 床 甲醇 制 取 烯 烃 ( T 反 应 中 的 催 化 性 能 .结 果 表 明 ,通 过 控 制 两 步 水 热 M O)
杨 德 兴 一,王鹏 飞 , 华 胜 ,吕爱玲 ,胡 杰 一 徐 一,吕待 清 '
( .上 海 化 工 研 究 院 , 海 20 6 ; .上 海 绿 强 新 材 料 有 限 公 司 , 海 2 10 ) 1 上 00 2 2 上 0 6 8
摘要
分 别 以拟 薄 水 铝 石 、 溶 胶 和 磷 酸 为 铝 源 、硅 源 和 磷 源 ,四 乙基 氢 氧 化 铵 为 模 板 剂 , 用 两 步 水 热 晶 硅 采
啡 ( E O Mopoie 双模 板剂 法 , 到平 均 晶粒粒 径为 1 m 的 S P 一4分子 筛.李伟 等 u 常规 T A H— rhl ) n 得 A O3 在
水热 合成 法 的基础 上 , 在搅 拌 过程 中引 入超声 分 散 , 后得 到 的 S P 一4粒 径在 9 0n 最 A O3 0 m左 右.N r a oi — k Z 。 U等 。 分别 采用 T A H,M r T E A, E H 和 M r E O o , E D T AO o 的混合 物 为模板 剂 ,合成 出粒径 为 8 0 n 的 0 m
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分子筛催化剂的制备及其氧化反应性能研究
分子筛催化剂在化学反应中发挥着重要作用,是目前催化剂研究领域的热点之一。
本文着重探讨了分子筛催化剂的制备及其氧化反应性能研究。
一、分子筛催化剂的制备
分子筛催化剂的制备通常包括骨架合成、骨架修饰和活性组分负载三个部分。
在骨架合成过程中,需要合成一种具有正交的立体结构的有机物,并通过适当的模板剂有序聚合,形成分子筛骨架。
在骨架修饰中,可以通过各种方法处理分子筛,如离子交换、后合成等。
最后,将活性组分负载到骨架上,形成催化剂。
单一的分子筛催化剂在催化反应中的效果可能不够理想,并不是所有的催化反应都适用于单一的催化剂。
因此,需要在制备催化剂时进行适当的改进,以提高反应效率和选择性。
二、分子筛催化剂的氧化反应性能研究
分子筛催化剂在氧化反应中也有广泛的应用。
例如,炭氢化合物在分子筛的钠或铝基团上发生氧化反应,会生成相应的烷基过氧化物,这种反应可以应用于烷基化学品的制备。
在分子筛中,还可以通过调节孔道大小、酸性或碱性等因素,来控制氧化反应的选择性和活性。
在研究分子筛催化剂氧化反应性能时,需要进行表征分析和反应机理研究。
例如,可以使用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、程序升温脱附(TPD)等多种分析手段对催化剂进行表征。
同时,还需要通过反应分析来了解反应的协同机理。
三、总结
分子筛催化剂的制备和氧化反应性能研究是一个复杂而有挑战性的领域,但其应用前景非常广泛。
未来,我们可以通过进一步优化制备工艺和研究机理,来提高分子筛催化剂的效率和选择性,以满足不同领域的需求。