郭星翠
,
王喜成
,
关静
,
陈秀芳
,
秦张峰
,
牟新东
,
咸漠
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60077-2
采用无有机模板剂一步法制备了Ru/ZSM-5催化剂，利用X射线衍射、N2吸附-脱附、NH3-程序升温脱附和CO2-程序升温脱附、扫描电镜和透射电镜等方法对催化剂进行了表征.考察了反应温度、钌负载量和催化剂重复利用等因素对Ru/ZSM-5上葡萄糖加氢反应性能的影响，并与浸渍法制备的Ru/ZSM-5催化剂进行了对比.结果表明，与传统浸渍法相比，一步法制备的Ru/ZSM-5催化剂钌粒子具有更高的分散性和稳定性.在120 oC和4 MPa的温和反应条件下，葡萄糖接近完全转化，山梨醇选择性高达99.2%，催化剂可重复利用5次，仍保持较高活性.
关键词:
加氢
,
葡萄糖
,
山梨醇
,
钌
,
ZSM-5
陈艳红
,
张强
,
李春义
,
杨朝合
硅酸盐通报
以水玻璃为硅源在无模板剂条件下合成ZSM-5分子筛,体系中Na2O含量通过加入硫酸进行调变.实验详细考察了不同水硅比条件下母液中Na2O和Na2SO4对ZSM-5分子筛合成的影响,并采用XRD、SEM等手段对合成样品进行表征.结果表明,母液中Na2O的比例不仅起到调节碱度的作用,同时对ZSM-5的形成具有结构导向性.当Na2O含量过高时,产物易出现MOR杂晶相,而Na2O含量过低则产生无定形物质.另外,随着母液中水硅比的减小,合成ZSM-5体系所需Na2O/SiO2的范围也相应变窄.合成体系中的Na2SO4对ZSM-5分子筛的晶相影响不大,然而对ZSM-5分子筛的结晶速度有着显著的影响.
关键词:
水玻璃
,
ZSM-5
,
Na2O
,
无模板剂
,
硫酸钠
张文杰
,
于杨
,
李可心
功能材料
以不同浓度磷酸改性的HZSM-5为载体,采用溶胶-凝胶法制备得到TiO2/HZSM-5光催化剂,通过XRD、SEM、BET、FT-IR和XPS进行表征。结果表明,磷酸处理没有改变分子筛的晶体结构,对分子筛的表面形貌改变不大,负载后的TiO2包覆在分子筛表面。负载前后的TiO2表现为锐钛矿晶型,钛以四价钛的形式存在,氧化物的组成为TiO2。TiO2与HZSM-5没有发生化学键合作用,负载型光催化剂的比表面积随着磷酸浓度的增加而显著提高。活性艳红X-3B的降解率随磷酸浓度的增加而变化,最佳磷酸处理浓度为0.5mol/L。50%TiO2/0.5HZSM-5较TiO2有更高的光催化活性,紫外光照射2h可使活性艳红X-3B降解93.4%,而染料在TiO2上的降解率只有61.0%。
关键词:
ZSM-5
,
TiO2
,
溶胶-凝胶
,
活性艳红X-3B
董兴隆
,
薛松
,
张今令
,
黄为
,
周建男
,
陈兆安
,
袁丹华
,
徐云鹏
,
刘中民
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60026-7
研究了湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)在改性ZSM-5分子筛上催化裂解制取低碳烯烃的过程.与热裂解过程相比，湛江等鞭金藻催化裂解可以得到更高的低碳烯烃选择性和收率.同时还研究了湛江等鞭金藻中不同油脂和藻渣的催化裂解.结果表明，微藻中的油脂能有效转化为烯烃，其中中性脂的烯烃收率最高，可达36.7%.不同溶剂抽提后得到的藻渣也可转化为低碳烯烃，但收率远低于微藻中的油脂.微藻中的油脂，特别是中性脂，是烯烃的主要贡献者，提高微藻中的中性脂含量能够得到更高的低碳烯烃收率.
关键词:
微藻
,
湛江等鞭金藻
,
催化裂解
,
ZSM-5
,
低碳烯烃
葛同广
,
华子乐
,
贺晓耘
,
朱颜
,
任文超
,
陈立松
,
张玲霞
,
陈航榕
,
林初城
,
姚鹤良
,
施剑林
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60263-1|
以微孔模板剂四丙基氢氧化铵为单一模板剂,采用一种温和的低温水热一锅法工艺,成功制备出多级结构ZSM-5沸石(HSZs)。与传统的双模板法和后处理法相比,这种结合了沸石生长与后刻蚀于一体的新方法,不仅减少了模板剂的用量及二次酸/碱刻蚀、煅烧造成的环境污染,同时也极大地简化了合成工艺。利用XRD, N2吸附, SEM, TEM, XRF,27Al NMR与NH3-TPD等测试手段对合成的HSZs进行了全面表征,并提出了一种“成核/生长-刻蚀/再晶化”的形成机理。与传统ZSM-5沸石相比,这种具有均一梭型形貌的HSZs具有高的水热稳定性,并在三异丙苯催化裂解的探针反应中表现出优异催化性能和较长使用寿命。
关键词:
多级结构沸石
,
ZSM-5
,
单一模板
,
碱刻蚀
,
催化
杨丽丽
,
都玲
,
于杨
,
张文杰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.016
以磷酸改性的HZSM-5分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/HZSM-5光催化剂,通过XRD,SEM,BET,FT IR和XPS进行表征.结果表明:TiO2均匀地分散在HZSM-5表面,没有发生TiO2颗粒的聚集.负载后的TiO2保持了锐钛矿晶体结构,TiO2的晶粒尺寸在负载后有所减小.TiO2/0.5HZSM-5的比表面积和对活性艳红X-3B的吸附量都随HZSM-5含量的增加而增加.负载后的TiO2光催化活性均高于纯TiO2,50％(质量分数)TiO2/0.5HZSM-5具有最高的活性,经紫外光照射2h可使活性艳红X3B降解93.4％,而染料在纯TiO2上的降解率只有61.0％.
关键词:
ZSM-5
,
TiO2
,
溶胶-凝胶
,
活性艳红X-3B
张球
,
谭薇
,
郑家军
,
赵强强
,
王广帅
,
易玉明
,
李瑞丰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20130667
采用气相转移法制备了同时含有Y和ZSM-5沸石的双相沸石复合物。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附和骨架红外(FT-IR)等手段对合成的样品进行了表征。结果表明，合成的样品受Y型沸石的添加量、干胶制备条件和气相转移法转化条件的影响；水热预处理后的ZSM-5沸石前驱体中具有ZSM-5沸石的骨架特征振动峰，归结于 ZSM-5沸石晶核或微晶的形成，这有利于在气相转移法转化过程中引导或促使体系向ZSM-5沸石相的转变，并有利于抑制ZSM-35杂晶的形成； Y型沸石在蒸汽处理过程中的脱铝过程导致合成的沸石复合物具有介孔结构。
关键词:
气相转移法
,
多级孔
,
沸石复合物
,
ZSM-5
,
Y
郑家军
,
张鸿雁
,
潘梦
,
李彪
,
张球
,
孔庆岚
,
刘芝平
,
李瑞丰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150171
在ZSM-5沸石前驱体中加入羧甲基纤维素钠并制得干胶,然后通过蒸汽相转化制得了大块状ZSM-5沸石.由于羧甲基纤维素钠与硅铝物种之间的相互作用干扰了沸石晶体的正常生长,这种干扰所产生的“键阻断”作用导致合成的大块状ZSM-5沸石由100～150 nm的初级ZSM-5沸石晶体组成,在这些初级粒子之间存在2～20 nm的二次介孔结构.异丙苯催化裂化结果表明,由于纳米沸石具有较高的外表面积和较大的介孔孔容,比参比催化剂表现出更高的异丙苯转化率.
关键词:
ZSM-5
,
汽相转化法
,
纳米沸石
,
多级孔
,
键阻断
刘司
,
闻振浩
,
杨大强
,
朱学栋
应用化学
doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.05.150418
以HF改性的Pt/ZSM-5为催化剂,研究了其在苯和甲醇烷基化反应的应用,并用XRD、NH3-TPD、BET等表征方法研究了改性前后催化剂酸性和孔结构变化.结果表明,经HF改性后,Pt/ZSM-5催化剂的酸性增强、酸量增加,苯和甲醇烷基化反应性能明显提升.3％ HF-0.2％ Pt/ZSM-5催化剂催化苯和甲醇烷基化反应时,甲苯和二甲苯选择性达到92.20％.但是,HF负载量大于6％时,HF脱除的部分骨架硅和骨架铝会堆积在催化剂孔道内部,限制了反应物和产物的扩散,造成其催化性能下降.通过计算得到了HF改性的Pt/ZSM-5催化剂上苯和甲醇烷基化反应的活化能为118 kJ/mol.
关键词:
ZSM-5
,
HF
,
苯
,
甲醇
,
烷基化
祁彩霞
,
王云霞
,
丁孝涛
,
苏慧娟
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62499-3
经过三十多年的研究与开发,金催化已应用到环境污染治理与控制、精细化工合成和能源等领域,涉及的化学反应从简单的 CO氧化和丙烯环氧化等扩展到加氢、羰化和缩合等各类有机合成反应,研究领域从多相催化到均相催化以及光催化等.然而金催化所探索的反应多在较温和的反应条件下进行,对于重油催化裂解这类高温和复杂混合反应物体系的研究几乎无人问津.催化裂化(FCC)过程由于具有能耗较低、原料低廉及装置适应能力强等优点,在增产丙烯方面发挥着重要作用.由于特殊孔结构的择形性、较强的酸性和低的氢转移活性以及良好的水热稳定性, ZSM-5分子筛是目前应用于 FCC多产丙烯催化剂和助剂最为广泛的重要组分.值得注意的是,目前国内外开发的改性 ZSM-5无论是对 C4烃类和石脑油等催化裂解或作为助剂用于 FCC增产丙烯均有积极作用,但反应温度较高(大于510oC)；当降低反应温度后,其增产丙烯的能力将受到极大限制.本文利用纳米金低温催化活性高的特点,采用改进的沉积沉淀(DP)方法,通过调变制备参数和金载量,制备了系列金修饰的 ZSM-5催化剂,考察了其对轻柴油催化裂解多产丙烯的催化性能.采用 X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、透射电镜(TEM)和诱导耦合等离子体光谱(ICP-AES)等手段研究了纳米金的分散状况及其对 ZSM-5物理化学结构的调变.结果发现,在460oC的较低反应温度下,与微米 ZSM-5母体相比,采用常规 DP法制备的经过滤洗涤后未用 NaBH4还原而是在300oC下空气中焙烧,理论金载量分别为0.5,0.8和1.0 wt%的三个纳米金催化剂的微反活性和丙烯选择性均增加.其中丙烯选择性分别提高了8.8%,2.9%和23.2%,微反活性指数分别提高了7.1%,4.3%和4.5%.这表明少量金的引入有利于在较低反应温度下催化裂化轻柴油增产丙烯,反映了其催化裂解烃类化合物的能力. TEM观察表明, Au/ZSM-5催化剂中金粒径分布非常不均匀(<10 nm–<200 nm).然而其中一些金粒子与载体呈扁平式接触,显示了两者间较强的相互作用.另外一些较小的金粒子可能嵌入到狭缝片状 ZSM-5颗粒之间的孔隙中,这可能在一定程度上影响了母体 ZSM-5的孔结构分布及其催化裂化性能. XRD, N2吸附-脱附和 NH3-TPD结果表明,金引入制备参数及其载量的变化导致了母体 ZSM-5载体的 MFI结构、孔结构分布及强弱酸量的变化.上述丙烯选择性和微反活性因
金的修饰而同时提高的三个金催化剂,基本保持了完整的 ZSM-5的 MFI结构,并且其孔分布比 ZSM-5窄.金的引入明显提高了 ZSM-5母体的酸性尤其是低温弱酸的酸强度,然而,综合性能优良的催化剂其强弱酸量的比例相近.因此,金修饰导致微反活性和丙烯选择性的同时提高取决于改性催化剂的 MFI结构、孔分布以及强弱酸比例的协同作用,而金载量和金粒子尺寸的影响不明显.一般来讲,修饰的金属主要通过形成正碳离子而在 B酸位上生成轻烯烃.高温水汽老化试验后,金修饰的 ZSM-5比未修饰的ZSM-5保留了更多的酸位,说明金在一定程度上抑制了骨架铝的脱除.扁平状分布在母体上的金粒子与母体间较强的相互作用可能导致部分电子从金属态金转移到(SiAl)O(OH)m上,增加了羟基中质子的流动性而提高了改性分子筛的酸性,有利于正碳离子的形成.
关键词:
催化裂化
,
ZSM-5
,
金修饰
,
丙烯选择性
,
微反活性测试
