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分子筛催化剂

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摘要化学工业的发展使得各种新型化工材料得到了广泛的运用。分子筛催化剂作为一种新型催化剂,其微孔结构十分均匀,能够让适当的分子进入内部。这种特性使得气体和液体分子分离、离子交换及催化反应在化工业生产上得到了广泛的运用。本文对分子筛催化剂这种新型催化剂进行了简单的介绍。

Summary Development of chemical industry makes a variety of new chemical materials widely used. Molecular sieve based catalyst as a new catalyst, its porous structure is uniform, can get the right molecules into the internal. This feature allows gases and liquids of molecular separation, ion exchange and catalysis in industrial production has been widely used. This article has carried on the simple introduction of this new type of molecular sieve based catalyst.

引言

分子筛催化剂又称沸石催化剂。指以分子筛为催化剂活性组分或主要活性组分之一的催化剂。分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性,并有良好的热稳定性和水热稳定性,可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。应用最广的有X型、Y型、丝光沸石、ZSM-5等类型的分子筛。工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂。由于分子筛在各种不同的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。

1 概述

1.1分子筛的概念

分子筛是结晶型硅铝酸盐的水化物,其化学通式为:Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。M代表阳离子(如:K、Ca、Na、Mg),m表示其价态数,z表示水合数,x和y是整数。沸石分子筛活化后,水分子被除去,余下的原子形成笼形结构,孔径为3~10Å。分子筛晶体中有许多一定大小的空穴,空穴之间有许多同直径的孔(也称“窗口”)相连。由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部,而把比孔径大的分子排斥在其空穴外,起到筛分分子的作用,故得名分子筛。

1.2分子筛的发展史

1.2.1五十年代——沸石

干燥剂:

产品含水可脱到1—10 ppm

净化剂:

天然气、裂解气脱H2S、CO2比硅胶净化度提高10 ~20倍

烃类分离:

脱蜡:异构烷中分离正构烷从混合二甲苯中分离对二甲苯(KBaY 分子筛)

1.2.2六十年代——人工合成工业催化剂

Y型分子筛:

人工合成沸石分子筛

主要应用领域:

催化裂化、加氢裂化、催化重整、芳烃及烷烃异构化、烷基化过程、歧化过程等

1.2.3七十年代——工艺路线、产品质量改进

ZSM—5型高硅分子筛~防结焦

Si/Al 高达50以上,为交叉通道,使Cat更具有选择性及催化活性更强,抗毒化及产品选择更有利,提高反应速率。(改变工艺路线,采用一步合成等过程)

例:甲苯乙烯烷基化生产对甲乙苯的反应。脱氢后甲基苯乙烯是优良的高分子材料

1.2.4八十年代—— AlPO4磷酸铝分子筛

第三代新型分子筛

在原有的Si、Al分子筛基础上又引入P元素已超过二百种骨架,二十四种不同结构(已鉴定出)

1.2.5九十年代以来

ALPO4系列的开发及应用领域的研究现有分子筛催化剂进一步改性抗中毒、择型、抗磨损、防结焦、耐高温引入更多金属助剂,使其使用性能更广

改进Cat,使其在石化行业有更高的选择性、活性,开辟新的使用领域等

2 分类

2.1按硅铝比分:

分为低硅(A型)、中硅(X、Y型)、高硅(ZSM-5型)和全硅型(Silicalite)。

2.2按孔道大小划分:

分为孔道尺寸小于2 nm、2~50 nm和大于50 nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛

2.3按骨架元素组成分:

分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛

3分子筛的结构特征

分子筛催化剂是由结构单元逐级堆砌而成。

3.1基本结构单元

以Si 和Al 原子为中心的正四面体(硅氧四面体和铝氧四面体)

3.2环结构

硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥联结成环

3.3笼结构

环结构通过氧桥再相互联结,形成三维空间的

多面体(笼结构)

3.4分子筛结构

不同结构的笼再通过氧桥相互联结形成各种不同结构的分子筛,如A型分子筛、八面沸石分子筛(X、Y型分子筛)、丝光沸石分子筛(M型分子筛)等。

4 分子筛的共同特征

4.1只吸附分子直径小且能通过均匀细孔的物质

4.2优先吸附H2O、H2S、NH3等极性物质,吸湿性好

4.3对不饱和度高的物质,有选择性吸附

4.4当被吸收物质的浓度(分压)很低时,仍显示足够大的吸附能力

4.5通过阳离子交换,可以改善分子筛的性能

4.6具有形状选择性,简称选择性,使之成为沸石分子筛的催化活性和选择性的控制因素。安慰标新对反应物。产物及过渡态的选择性。

5分子筛的合成

5.1水热合成法早期的分子筛制备都是通过水热合成法。水热合成法是将含硅化合物、含铝化合物、碱和水按适当比例混合,在热压釜中加热一定时间,再通过过滤、洗涤、离子交换、成型、活化等工序即可制得。这种方法虽然制得的产品纯度高,但由于需要消耗大量碱、水玻璃及氢氧化铝,对原料的性能要求很高,工艺复杂,生产成本高,并且制得的分子筛,强度、吸附性能和热稳定性较差。

5.2水热转化法水热转化法是以高纯高岭土、膨润土、硅藻土和火山玻璃为原料,经过500-600℃温度焙烧,再用过量NaOH溶液处理,经晶化、成型后制得分子筛。用水热转化法可以制备A、X、Y型分子筛,但是由于工艺本身的限制,不能制备高硅分子筛。并且受矿物质本身纯度限制,制得的分子筛纯度低,活性和结晶度较差。由于晶化时间长(3-4d),消耗较大,很难形成生产规模

5.3二次生长法二次生长法又称为晶种法,用物理方法先在载体表面形成一层分子筛晶种层,再把载体放入一定浓度的分子筛合成液中,在一定条件下晶化成膜.晶种法不需要成核期,缩短了合成时间,将成核和生长两个步骤分开进行,易于控制晶体生长和分子筛膜的微结构

5.4其他方法

5.4.1用无机钛源合成Ti-HMS中孔分子筛

5.4.2新型纳米双孔硅铝分子筛的溶胶凝胶发合成

5.4.3微波技术在分子筛领域的应用

5.4.4固体分散法制备ZnCl2介孔分子筛催化剂

6分子筛的应用

分子筛具有均匀的微孔结构,比表面积为200-900m2/g,孔容占分子筛晶体体积体积的50%左右,随硅铝比的提高,分子筛的酸稳定性、热稳定性增强,高硅分子筛对烃类的裂解和转化催化反应表现出相当高的活性。自1945年研究分子筛进行混合物的选择分离以来,基于其良好的吸附、离子交换和催化性能,分子筛在气体和液体的干燥、混合气体得选择分离、石油混烃的分离、石油烃的催化裂解、污水和废气的处理、离子交换剂等许多领域得到了广泛的应用。如:4A 分子筛主要用于天然气以及各种化工气体和液体、冷冻剂、药品、

电子材料及易变物质的干燥,氩气纯化,甲烷、乙烷、丙烷的分离。5A分子筛主要用于正异构烷烃的分离,氧氮分离,化工、石油天然气、氨分解气体和其他工业气体及液体的干燥和精制。10X分子筛主要用于吸附分离芳烃及石蜡精制。13X分子筛主要用于气体的干燥与净化,空分装置原料气的净化(同时

去除H2O和CO2),液态碳氢化合物和天然气的脱硫(去除硫化氢和硫),催化剂载体。富氧分子筛除具有一般5A分子筛的特性外,主要用于变压吸附制氧。XH-5分子筛主要用于R12、R22制冷剂的干燥和净化,提高制冷效果。XH-7分子筛适用于冰箱、冰柜、空调用新型制冷剂R-134a及丁烷等制冷剂的脱水干燥等。

结论

随着环保意识的增强,对清洁能源的需求不断提高,人们越来越多的研究了新型环保的催化剂,其中就包括了分子筛催化剂。分子筛是一种特定空间结构的新型催化剂,具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性,并有良好的热稳定性和水热稳定性,可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。它的迅速发展既符合了化工业发展的需求,也满足了人们发展绿色经济,可持续经济的要求。在未来的化工发展中,分子筛催化剂仍将占有重要的地位。它的不断创新和研发将对化工行业,尤其是石油行业,产生巨大的推动力。

参考文献

【1】刘赞,王新忠,陈爱民,分子筛膜分离技术的研究进展。工业水处理,第26卷第11期,2006年11月

【2】尚会建,张少红,赵丹,周艳丽,赵彦,张高,郑学明,分子筛催化剂的研究进展。化工进展2011年S1期

【3】岳乃琳,不同凝聚态沸石分子筛的制备与合成。吉林大学2011年

【4】王俊宏,复合分子筛研究新进展及应用前景。化工技术与开发,第41卷第8期2012年8月

【5】于晓波,蒋巍,董薇,刘长玲,A型分子筛膜的合成与应用研究进展。吉林化工学院学报第28卷第7期2011年7月

【6】杨柳青,温鹏宇,吉向飞,窦莉生,窦涛,沸石分子筛材料在医药领域中的应用。

化工新型材料第32卷第4期2004年4月

【7】吴鹏,多功能沸石分子筛材料。专论,2008年第6期

【8】王一川,常见的分子筛—沸石的妙用。

【9】绿色催化剂,https://www.doczj.com/doc/b918453489.html,/view/f79973202f60ddccda38a0ce.html

【CN109967120A】沸石分子筛担载铁基催化剂的制备方法及其应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910173800.6(22)申请日 2019.03.08 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号(72)发明人 王亮 马润苑 肖丰收 (74)专利代理机构 杭州中成专利事务所有限公 司 33212 代理人 周世骏(51)Int.Cl. B01J 29/85(2006.01)B01J 29/46(2006.01)B01J 29/14(2006.01)B01J 29/76(2006.01)C07C 5/333(2006.01) C07C 15/46(2006.01)C07C 13/20(2006.01)C07C 49/447(2006.01)C07C 45/27(2006.01)C07C 13/38(2006.01)C07C 13/567(2006.01)C07C 49/603(2006.01)C07C 45/34(2006.01) (54)发明名称 沸石分子筛担载铁基催化剂的制备方法及其应用(57)摘要 本发明涉及光催化剂制备和应用领域,旨在提供一种沸石分子筛担载铁基催化剂的制备方 法及其应用。包括: 将沸石分子筛分散于水中,再加入铁源,在80℃和搅拌条件下进行离子交换6~24小时;取出反应产物,洗涤、干燥后置于马弗炉中,在400~600℃条件下焙烧4~10小时,得到沸石分子筛担载铁基催化剂。本发明制备过程中采用的原料价格较低、制备过程简单。所得沸石固载光催化剂中,铁颗粒分散在沸石分子筛上,且铁的含量可控,质量分数在0.1-99%范围内可调,分子筛孔道结构也可调,可以根据中间体选择合适的孔道结构。所得催化剂在烃类氧化的应用中,对反应条件要求不严格,仅在以氧气为氧源常温下就可以实现反应,还有很高的转化率和 选择性。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 109967120 A 2019.07.05 C N 109967120 A

分子筛催化剂

绿色高分子材料论文 ——分子筛催化剂 学院:京江学院 班级:高分子1101 姓名:刘铭 学号:4111126020

摘要:随着环保意识的增强,对清洁能源的需求不断提高,人们越来越多的研究了新型环保的催化剂。目前,分子筛催化剂在炼油与化工工业得到了研究与应用,如催化裂化、加氢裂化、带支链芳烃的烷基化、异构脱蜡以及轻烯烃聚合等。国内外已开发出一批有发展前景的高功能化、多功能化、精密化的分子筛催化剂材料。 1. 分子筛催化剂的概述 1.1、定义: 指以分子筛为催化剂活性组分或主要活性组分之一的催化剂。又称沸石催化剂。分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性,并有良好的热稳定性和水热稳定性,可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。应用最广的有X型、Y型、丝光沸石、ZSM-5等类型的分子筛。工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂。 1.2、合成方法: ①水热晶化法; ②非水体系合成法; ③干胶转换法; ④无溶剂干粉体系合成法;; ⑤微波辐射合成法; ⑥蒸汽相体系合成法; ⑦多级孔道沸石分子筛的合成; ⑧化学后处理法; ⑨硬模板法; ⑩软模板法。 2. 分子筛催化剂的的发展现状 1954年第一次人工合成沸石分子筛催化剂并作为吸附剂而商品化。20世纪50年代人们先后合成了 A 型、X型和Y 型分子筛。随着人们对分子筛催化剂的不断加深,美国联合碳化学公司(UCC)开发出合成沸石分子筛,继而,美国Mobil公司的研究人员开发出由Zeolites Socony Mobil缩写命名的ZSM系列高硅铝比沸石分子筛催化剂,并形成工业化规模生产。1980年Sand合成了ZEOLON分子筛。1982 年UCC(联合碳化公司)Wilson和Flanigen等首次合成20余种AlPO4 和SaPO4分子筛,从而打破了沸石分子筛由硅氧四面体和铝氧四面体组成的传统观念。1982年,WLSON 等在水热条件下首先合成了新型微孔磷铝分子筛,这种分子筛由铝氧四面体和磷氧四面体严格有序交替排列而成,其骨架接近中性。1992年美国Mobil公司发现了M41S介孔分子筛。为了改善催化剂的催化活性,在催化剂中加入杂原子,如La、Ce、Fe、Mn、Ti、Sn。Vietze等将有机燃料加入到在磷酸铝分子筛合成中。Tang等在磷酸铝分子筛中组合了直径为0.4nm的超小的单个的碳纳米分子筛。Caro等报道了非线性硝基苯胺载体磷酸铝晶体的特性。 近几年来市场对各类分子筛催化剂的需求不断增加,国内合成分子筛的生产规模也不断增大。中科院大连化物所自20世纪80年代以来开展沸石分子筛的合成及改性研究工作,开发出二甲醚裂解制低碳烯烃催化剂及甲醇转化制低碳烯烃催化剂。1988年首次合成了具有十八环的VPI-5分子筛,孔径达1.3nm,实

分子筛的结构应用说明

1.分子筛的概念 分子筛是结晶型的硅铝酸盐,具有均匀的孔隙结构。分子筛中含有大量的结晶水,加热时可汽化除去,故又称沸石。自然界存在的常称沸石,人工合成的称为分子筛。它们的化学组成可表示为 Mx/n ?ZH2O 式中M是金属阳离子,n是它的价数,x是AlO2的分子数,y是SiO2分子数,Z是水分子数,因为AlO2带负电荷,金属阳离子的存在可使分子筛保持电中性。当金属离子的化合价n = 1时,M的原子数等于Al的原子数;若n = 2,M的原子数为Al原子数的一半。 常用的分子筛主要有:方钠型沸石,如A型分子筛;八面型沸石,如X-型,Y-型分子筛;丝光型沸石(-M型);高硅型沸石,如ZSM-5等。分子筛在各种不同的酸性催化剂中能够提供很高的活性和不寻常的选择性,且绝大多数反应是由分子筛的酸性引起的,也属于固体酸类。近20年来在工业上得到了广泛应用,尤其在炼油工业和石油化工中作为工业催化剂占有重要地位。 2.分子筛的结构特征(1)四个方面、三种层次: 分子筛的结构特征可以分为四个方面、三种不同的结构层次。第一个结构层次也就是最基本的结构单元硅氧四面体(SiO4)和铝氧四面体(AlO4),它们构成分子筛的骨架。相邻的四面体由氧桥连结成环。环是分子筛结构的第二个层次,按成环的氧原子数划分,有四元氧环、五元氧环、六元氧环、八元氧环、十元氧环和十二元氧环等。环是分子筛的通道孔口,对通过分子起着筛分作用。氧环通过氧桥相互联结,形成具有三维空间的多面体。各种各样的多面体是分子筛结构的第三个层次。多面体有中空的笼,笼是分子筛结构的重要特征。笼分为α笼,八面沸石笼,β笼和γ笼等。 (2)分子筛的笼: α笼:是A型分子筛骨架结构的主要孔穴,它是由12个四元环,8个六元环及6个八元环组成的二十六面体。笼的平均孔径为1.14nm,空腔体积为7603。α笼的最大窗孔为八元环,孔径0.41nm。 八面沸石笼:是构成X-型和Y-型分子筛骨架的主要孔穴,由18个四元环、4个六元环和4个十二元环组成的二十六面体,笼的平均孔径为1.25nm,空腔体积为8503。最大孔窗为十二元环,孔径0.74nm。八面沸石笼也称超笼。 β笼:主要用于构成A型、X-型和Y型分子筛的骨架结构,是最重要的一种孔穴,它的形状宛如有关削顶的正八面体,空腔体积为1603,窗口孔径为约0.66nm,只允许NH3、H2O等尺寸较小的分子进入。 此外还有六方柱笼和γ笼,这两种笼体积较小,一般分子进不到笼里去。 不同结构的笼再通过氧桥互相联结形成各种不同结构的分子筛,主要有A-型、X型和Y型。(3)几种具有代表性的分子筛 A型分子筛 类似于NaCl的立方晶系结构。若将NaCl晶格中的Na+和Cl-全部换成β笼,并将相邻的β笼用γ笼联结起来就得到A-型分子筛的晶体结构。8个β笼联结后形成一个方钠石结构,如用γ笼做桥联结,就得到A-型分子筛结构。中心有一个大的α的笼。α笼之间通道有一个八元环窗口,其直径为4?,故称4A分子筛。若4A分子筛上70%的Na+为Ca2+交换,八元环可增至5?,对应的沸石称5A分子筛。反之,若70%的Na+为K+交换,八元环孔径缩小到3?,对应的沸石称3A分子筛。 X-型和Y-型分子筛 类似金刚石的密堆六方晶系结构。若以β笼为结构单元,取代金刚石的碳原子结点,且用六方柱笼将相邻的两个β笼联结,即用4个六方柱笼将5个β笼联结一起,其中一个β笼居

Ti-MWW钛硅分子筛的后处理改性、表征及催化性能

Ti-MWW钛硅分子筛的后处理改性、表征及催化性能 【摘要】:本论文以新一代钛硅分子筛Ti-MWW的后处理改性及催化性能为主线,研究提高Ti-MWW催化活性的新方法,及其液相催化氧化烯烃化合物的催化性能,尤其探索Ti-MWW应用到生产环氧氯丙烷这类大宗化学品的反应过程的可能性。第一部分基于MWW分子筛层状前驱体晶体结构具有可塑性的特点,采用有机硅试剂与Ti-MWW 分子筛前驱体在高温下作用,有机硅烷进入层间,与层间的自由硅羟基发生反应,经过高温焙烧,MWW分子筛前驱体层间脱水缩合被人为阻止,得到了层间为12元环的大孔道分子筛IEZ-Ti-MWW。详细考察了不同Si/Ti比的Ti-MWW层状前驱体、硅烷化试剂用量、硝酸浓度、硅烷化试剂类型等因素的影响。这种大孔道分子筛既保持了MWW 分子筛的基本结构单元,又兼备了反应物易接近的大反应空间结构特点,因此,不论对环状烯烃还是对直链烯烃,都显示出良好的催化性能,尤其对大分子反应物环己烯的环氧化反应表现出很高的转化数(TON)。第二部分,为了提高Ti-MWW的疏水性和催化活性,用胺溶液对具有三维(3D)结构的MWW分子筛进行了后处理改性。当采用哌啶(PI)或者六亚甲基亚胺(HMI)的胺溶液在一定温度下二次晶化的过程中,3D结构材料转向了二维(2D)层状结构,进一步焙烧又将2D层状结构可逆转化到3D晶体结构,而且这种可逆结构转换仅发生在PI或者HMI存在的情况下,而若换成其他胺溶液即使是结构相似的嘧啶或者哌嗪都无法实现。当PI/SiO_2的摩尔比小于0.1在443K条件下处

理一天时,就能将3D结构转向2D层状结构,并且不受母体Si/Ti比的影响。这种结构转化没有改变活性Ti物种的量以及配位状态,但是骨架内部的硅羟基却消除了大约40%,形成了缺陷位少,结构更加“刚性”以及疏水性能良好的Ti-MWW分子筛。在酮类的肟化以及各类不同分子尺寸大小的烯烃环氧化反应中,结构重排的Ti-MWW分子筛都表现出比3DTi-MWW更优异的催化性能。第三部分,通过一种简单的后处理方法制备出含各种杂原子的类似于MCM-56结构的分子筛。酸处理回流MWW层状前驱体形成传统的3D结构材料,但当控制一定的酸处理条件即酸处理温度低于353K时,就形成了MCM-56,并RMCM-56的形成依赖于层状前驱体的晶粒大小,晶粒小有利于前驱体转换形成MCM-56。且MCM-56的形成与前驱体骨架中金属离子类型(包括B,Al,Ti,Ga或者Fe)及其含量无关。与3DTi-MWW相比,含钛MCM-56具有更大的外表面,因此在各类不同分子大小的烯烃以叔丁基过氧化氢为氧化剂的环氧化反应中以及具有更大分子尺寸的脱除轻油中二苯并噻吩的氧化反应中,Ti-MCM-56都表现出优异的催化活性。最后,我们考察了Ti-MWW分子筛在氯丙烯以双氧水为氧化剂环氧化制备环氧氯丙烷过程中的催化活性,并与典型的钛硅分子筛TS-1、Ti-MOR和Ti-Beta进行了比较。采用Ti-MWW分子筛/H_2O_2/乙腈催化体系,通过对环氧氯丙烷合成工艺条件的考察及优化,氯丙烯、双氧水的转化率以及环氧氯丙烷的选择性都能达到99%以上。Ti-MWW的最好溶剂为乙腈或者丙酮,从而有效的抑制了溶剂化开环反应副产物的形成。而最主要副产物之一的3-氯-1,2-丙二醇对

分子筛催化剂

伴随着工业革命的大潮,碳材料的应用越来越广泛,从最初的过滤杂质逐渐发展到分离不同组份。与此同时,随着技术的进步,人类对物质的加工能力也越来越强。那么什么是分子筛催化剂?为此,安徽天普克环保吸附材料有限公司为大家总结了相关信息,希望能够为大家带来帮助。 分子筛催化剂又称沸石催化剂,指以分子筛为催化活性组分或主要活性组分之一的催化剂,工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂,它属于固体酸催化剂。此外,常用的还有具双功能催化作用的载金属分子筛催化剂,如钯-超稳Y型分子筛加氢裂化催化剂。 催化性质按分子筛的催化性质,可分为分子筛固体酸催化剂、金属分子筛双功能催化剂和分子筛择形催化剂三大类。按分子筛的类型分类,则分子筛催化剂的分类和分子筛的分类相同。 分子筛催化剂中通常只含有5%~15%的分子筛,其余部分可称为基质,通常由难熔性无机氧化物或其混合物和粘土组成。基质的作用是使分子筛良好分散,使分子筛易于粘结成形,甚至可使分子筛的

热稳定性得到提高。在催化过程中基质还起到热载体的作用。制造催化剂时,分子筛原粉通常经胶体磨研磨后混入基质的胶体中,用喷雾、挤条或其他方法成形,再经干燥、焙烧等步骤最后制成催化剂。 安徽天普克环保吸附材料有限公司是原上海摩力克分子筛有限公司直属公司,本公司成立于2004年,由于生产量扩增,本公司在安徽合肥空港寿县新桥产业园投资建设生产基地。公司目前拥有年产2000吨分子筛、1500吨活性氧化铝生产线各一条。 二期工程将建成4000吨分子筛生产线。公司全面推行ISO9001质量管理体系,建有现代化的实验室和质量控制中心。现有工程技术人员20人,其中工程师8人。 产品系列化、经营多元化,这些都是企业的发展方针,而OEM----更是公司多年的经营模式,并且得到广泛好评。我们的用户涉及石油、化工、冶金、汽车、空调、电子仪表等行业,我们的客户群不仅是在国内而且遍及东南亚、欧美等地。公司热忱欢迎国内外客

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会(IUPAC)定义:微孔(小于2nm),介孔(2~50nm),大孔(大于50nm)三类。分子筛到现在通过各种方法合成的新型分子筛,人们已经从结构,性质,作用原理等各个方面全面认识了分子筛。根据不同的需要合成具有不同功能的分子筛材料,不同种多性能的分子筛被越来越多的人研究[1]。因此分子筛也不再局限于由硅氧四面体和铝氧四面体组成的阴离子骨架硅铝酸盐体系 ,而是泛指一类具有规则孔结构的结晶无机固体。这些具有新型组成和结构的分子筛进一步扩大了微孔分子筛的应用和发展空间。分子筛作为催化剂特别具有活性高,选择性好,稳定性和抗毒能力强等优点。近年来,它作为一种化工新材料发展得很快,应用也日益广泛。特别是在石油的炼制和石油化工方面作为工业催化剂发挥了很重要的作用[2]。 二、微孔分子筛的合成方法[3] 传统的微孔分子筛合成方法有:水热体系合成法,非水体系合成法,蒸汽相体系合成法,干粉体系合成法,微波法,高温焙烧法,向导剂法等等。 1、水热体系合成法 又称水热晶化法,是将硅源、铝源、碱(有机碱和无机碱)和水按一定比例合,放入反应釜中,在一定温度下晶化而制备沸石晶体。通常低硅铝比沸石是在低温水热体系中合成的,而高硅铝比的沸石于高温水热体系中合成。 2、非水体系合成法 非水体系合成法于本世纪八十年代初期由Bibbq和Dale[19]开创。它不以水为溶剂,而代之以有机物作为溶剂进行沸石的合成。开辟了一条沸石合成的新途径,并为沸石的固相转变机理提供了有力的佐证。 3、蒸汽相体系合成法

分子筛催化剂的研究

分子筛催化剂的研究综述 化工0908班 学号:09110822 姓名:陈相龙

分子筛催化剂的研究 1.分子筛的发展历史及工业应用 50年代中期,美国联合碳化物公司首先生产X-型和Y-型分子筛,它们是具有均一孔径的结晶性硅铝酸盐,其孔径为分子尺寸数量级,可以筛分分子。 1960年用离子交换法制得的分子筛,增强了结构稳定性。1962年石油裂化用的小球分子筛催化剂在移动床中投入使用,19 64年XZ-15微球分子筛在流化床中使用,将石油炼制工业提高到一个新的水平。自分子筛出现后,1964年联合石油公司与埃索标准油公司推出载金属分子筛裂化催化剂。利用分子筛的形状选择性,继60年代在炼油工业中取得的成就,70年代以后在化学工业中开发了许多以分子筛催化剂为基础的重要催化过程。在此时期,石油炼制工业催化剂的另一成就是1967年出现的铂-铼/氧化铝双金属重整催化剂。 继石油炼制催化剂之后,分子筛催化剂也成为石油化工催化剂的重要品种。70年代初期,出现了用于二甲苯异构化的分子筛催化剂,代替以往的铂/氧化铝;开发了甲苯歧化用的丝光沸石(M-分子筛)催化剂。1974年莫比尔石油公司开发了ZSM-5型分子筛,用于择形重整,可使正烷烃裂化而不影响芳烃。70 年代末期开发了用于苯烷基化制乙苯的ZSM-5分子筛催化剂,取代以往的三氯化铝。80年代初,开发了从甲醇合成汽油的ZSM-5分子筛催化剂。在开发资源、发展碳一化学中,分子筛催化剂将有重要作用。90年代以来,现有分子筛催化剂进一步研究,具有抗中毒、择形、抗耐磨,防结焦、耐高温,引入更多金属助剂,应用更加广泛,改进Cat,使其在石化行业有更高的选择性、活性; 2、分子筛催化剂简介 具网状结构的天然或人工合成的化学物质。如交联葡聚糖、沸石等,当作为层析介质时,可按分子大小对混合物进行分级分离。分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子筛分子尺寸大小(通常为0.3~2.0 nm)的孔道和空腔体系,从而具有筛分分子的特性。又称沸石催化剂,指以分子筛为催化活性组分或主要活

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。 2分子筛催化剂的发展历史 分子筛的起源可追溯到1756年,首次在玄武岩的孔洞中发现了天然微孔硅铝酸盐,天然沸石。1840年,发现天然沸石具有可逆地吸水一脱水的性能,并且在加热过程中,它的透明度和结晶形状不发生变化。于是,天然沸石的微孔性及其在吸附、离子交换等方面的能引起了研究者的关注。1858年,根据泡沸石脱水晶体可以分离不同大小分子的性能,成功地实现了异构烷烃和正烷烃的分离。1925年,人们发现菱沸石能迅速吸附水、乙醇和甲酸蒸气,而基本上不吸收丙酮、乙醚和苯,再次证实了沸石的分子筛分作用。于是,沸石分子筛这一不仅代表其组成,而且代表着其作用的名称便产生了。研究者最初主要把沸石分子筛用作流体干燥和净化过程的吸附剂与干燥剂,后来也用于流体的分离。 20世纪50年代中期至80年代初期,是分子筛科研、应用及产业发展的全盛时期。1960年,提出了分子筛规整结构的“择形催化”概念,1962年,X型沸石分子筛首次用于催化裂化过程,此阶段发现的低、中硅铝比(SiO2/A1203≤10)的A型、X型、Y型、丝光沸石等称为第一代分子筛。 20世纪70年代,美国美孚石油公司开发的以ZSM一5为代表的高硅三维交叉直通道的新结构沸石分子筛称为第二代分子筛。如ZSM一5、ZSM一11、ZSM一12等,这些高硅分子筛水热稳定性高,亲油疏水,绝大多数孔径在0.6nm左右,对甲醇及烃类转化反应有良好的活性及选择性,此类分子筛的开发,促进了分子筛及微孔化合物结构与性质的研究,也大大推动了分子筛应用方面的研究。 联碳(UCC)公司于80年代开发了非硅、铝骨架的磷铝系列分子筛联碳(UCC)公司于80

分子筛催化剂的发展及研究进展

分子筛催化剂的发展及研究进展 摘要:分子筛是一种具有特定空间结构的新型催化剂,具有活性高、选择性好、稳定性和抗毒能力强等优点,因此,近几十年来它作为一种化工新材料发展的很快,应用也日益广泛。特别是在石油的炼制和石油化工方面作为工业催化剂发挥了很重要的作用。本文介绍了几种常见的分子筛及应用前景,并对分子筛的性能做了详尽的概述[1]。 关键词:分子筛;催化剂;应用;性能 Development and research of the molecular sieve catalyst Abstract:Zeolite is a new catalyst with specific spatial structure, with high activity, good selectivity, advantages, stability and antitoxic ability etc. Therefore, in recent decades, as a kind of new material chemical development soon, have been widely applied in. Especially as industrial catalysts in refining and petrochemical petroleum plays a very important role. This paper introduces the composition and application of molecular sieve, and the properties of molecular sieves as described in detail. Key words:Molecular sieve;catalyst;application;performance 1.分子筛的发展现状 所谓分子筛催化剂,就是将气体或液体混合物分子按照不同的分子特性彼此分离开的一类物质,实际上是一些具有实际工业价值且具有分子筛作用的沸石分子筛,构成沸石分子筛基本结构特征主要是硅氧四面体和铝氧四面体,这些四面体交错排列形成空间网状结构,存在大量空穴,在这些空穴内分布着可移动的水分和阳离子。基本组成物质为:Na2O、Al2O3、SiO2。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、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。 上世纪60年代左右,上海试剂五厂开展沸石分子筛的研制开发工作,合成出A型、X型、Y型沸石分子筛。上世纪80年代,金陵石化有限公司炼油厂首次工业化生产ZSM-5沸石分子筛。已有南开大学、北京石科院、兰化炼油厂等单位纷纷开展ZSM -5沸石分子筛的开发生产,并将其广泛应用催化裂解、辛烷值助剂、柴油、润滑油降凝、芳烃烷基化、异构化及精细化工等领域。 近几年来市场对各类分子筛催化剂的需求不断增加,国内合成分子筛的规模也在不断扩大。中科院大连物化所自上世纪80年代以来开展沸石分子筛的合成及改性研究工作,开发出二甲醚裂解制低碳烯烃催化剂。已完成中试放大实验,据称,该研究所采用改性SAPO-34分子筛催化剂可使二甲醚单程转化率大于97%,低碳烯烃选择性达90%。1988年首次合成了具有十八环的VPI-5分子筛,孔径达1.3nm,实现了大孔分子筛的合成。上海骜芊科贸发展有限公司生产经营ZSM-5高硅沸石分子筛结晶粉体、疏水晶态ZSM-5吸附剂等系列分子筛。南开大学催化剂厂主要生产了NFK-5分子筛(直接法合成ZSM-5分子筛)、Beta分子筛、Y型分子筛以及以其为载体的获得国家级发明奖的各类催化剂。 2.分子筛的性能 一切固体物质的表面都有吸附作用,只有多孔物质或表面积很大的物质,才有明显的吸附效应,才是良好的吸附剂。常用的固体吸附剂活性炭、硅胶,活性氧化铝和分子筛等都有很大的表面积。其中沸石分子筛在吸附分离方面有十分重要的地位,它除了有很高的吸附量外,还有独特的选择性吸附性能。这是由于它具有规整的微孔结构,这些均匀排列的孔道和尺寸固定的孔径,决定了能进入沸石分子筛内部的分子的大小。

钛硅分子筛的合成研究 1

钛硅分子筛TS-1合成及应用研究 ****学院***0902 *** 摘要:本文重点综述了近年来钛硅分子筛催化材料的合成、改性及其催化应用的研究进展,包括钛硅分子筛( T S-1) 的水热合成方法和同晶取代合成法、钛硅分子筛双氧水体系的应用研究及近年中孔钛硅分子筛的进展. 关键词:钛硅分子筛TS-1;催化氧化;双氧水;合成 The Syntheses and Applications of Titanium Silicalite TS Molecular Sieves Abstract:Recent developments in the synthesis,modification andcatalytic properties of titanium silicalite molecular sieve are reviewed,including the developments in the synthesis of TS-1 with hydrothermal,applicat ions of t itanium silicalite cataly tic ox idation system using hydr ogen pero xide, and research of mesopo rous titanium silicalite mo lecular sieves. 自1983年有专利报道了以TS-1类钛硅分子筛为催化剂、稀双氧水(H 2O 2 质量分 数为30%)为氧化剂催化氧化苯酚同时生产邻、对苯二酚以来,有关分子筛类催化剂的羟基化反应报道甚多,研究得也最为充分。TS-1分子筛的诞生掀起了有机物非均相选择性催化氧化的一场革命,特别是对于在温和条件下,用稀双氧水溶液为氧化剂的选择性氧化具有独特的性能。TS-1分子筛催化剂使反应具有如下显著优点:①反应条件温和,可在常压、低温(20~100℃)下进行;②氧化目的产物收率高,选择性好;③工艺过程简单;④由于使用低浓度过氧化氢作为氧化剂,氧化源安全易得;⑤还原产物为H 2 O,反应体系没有引入杂质,不会造成环境污染。它的成功开发被认为是20世纪80年代沸石催化的里程碑,为研究高选择性的烃类氧化反应、开发绿色工艺奠定了基础。 1. 钛硅分子筛TS-1 水热合成方法 钛硅沸石分子筛是指在沸石分子筛骨架中含有钛原子的一类杂原子分子筛, 现有TS-1、TS-2、TiB、TS-48、ETS-10 等,。T S-1 的合成是由Taramasso等人[1]于1983 年首先报道的, 合成使用硅酸四乙酯( TEOS) 为硅源, 钛酸四乙酯

分子筛催化剂

分子筛催化剂

分子筛催化剂及其进化柴油机尾气的研究 一、分子筛催化剂 1、分子筛的相关解释 分子筛, 常称沸石或沸石分子筛, 按经典的定义为“是具有可以被很多大的离子和水分占据孔穴(道) 骨架结构的铝硅酸盐”。照传统定义,分子筛是具有均一结构,能将不同大小分子分离或选择性反应的固体吸附剂或催化剂。狭义讲,分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键连相连形成孔道和空隙体系,从而具有筛分分子的特性。基本可分为A、X、Y、M和ZSM几种型号,研究者常把它归属固体酸一类。 2、分子筛催化剂的分类及其特点 分子筛按孔道大小划分,分别有小于2 nm、2—50 nm和大于50 nm的分子筛,它们分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。分子筛根据孔径大小可分为微孔、介孔和大孔分子筛3 大类。微孔分子筛具有强酸性和高水热稳定性等优点和特殊“择形催化”性能,但也存在着孔径狭窄、扩散阻力大等缺点,从而大大限制了在大分子催化反应中的应用。介孔分子筛具有比表面积高、吸附容量大、孔径大等特点,在一定程度上解决了传质扩散限制问题,但其酸性较弱且水热稳定性较差,导致其工业应用受到了限制。为了解决上述问题,研究人员开发了多级孔分子筛,该分子筛结合了介孔和微孔分子筛的优点,在石油化工领域具有不可估量的应用前景。 3、分子筛的催化特性 (1)催化反应的活性要求: 比表面积大,孔分布均匀,孔径可调变,对反应物和产物有良好的形状选择;结构稳定,机械强度高,可耐高温(400~600℃),热稳定性很好,活化再生后可重复使用;对设备无腐蚀且容易与反应产物分离,生产过程中基本不产生“三废”,废催化剂处理简单,不污染环境。如择形催化的研究体系,几乎包括了全部的烃类转化和合成,还有醇类和其它含氮、氧、硫有机化合物以及

钛硅分子筛催化剂的研究进展

Research progress of titanium silicalite catalys t Zhangxiaoming Zhangzhaorong Soujiquan Lishuben (Lanzhou Institute of Chemical Physics fine petrochemical intermediates National Engineering Research Center, Lanzhou 730000) The role of titanium catalyst in the oxidation reaction of organic compounds is well known [1, 2]. Introduced in the molecular sieve framework due to the molecular sieve having a regular pore structure and large specific surface area characteristics, hetero atom, having an oxidation-reduction ability to preparenovel catalytic oxidation catalyst, has been more interesting subject in 1983 ENI [3] the T ar amasso its collaborators first successful synthesis of the titanium-containing zeolite catalyst of TS-1, a subsequent study found, Tammonia oxidation [7] S-1 with H2O2 aqueous solution as oxidant and the oxidation reaction of a series of organic compounds, such as olefin epoxidation [4], the aromatic hydrocarbon ring hydroxylation [5, 6], ketone, alkane oxidation[8, 9] and the alcohol oxidation [10] and so the process has a unique shape-selective catalytic function as compared with other types of catalytic systems, the system (1) the mild reaction conditions (atmospheric pressure, 0 - 100 ° C); (2) the unique function of the shape-selective catalytic oxidation; (3) environmental friendliness. TS-1 has been very limited because the aperture is only about 0. 55 nm, and its range of applications where the aerodynamic diameter is greater than 0. 60 nm substrate molecules can not enter within its pores without reactivity. Orderovercome this limitation, the type of catalyst to get a wider range of applications, the majority of scientists have successfully synthesized T S-2 [11], Ti-Beta [12] and a series of large aperture zeolite catalysts. In recent years, with the development of the petroleum refining and fine petrochemical technology requires the use of some reorganization of the oil to be effective. M41S [13, 14], HMS [15] and MSU [16] series of mesoporous molecular sieves Tiheteroatom derivatives T i-MCM-41 [17], Ti-MCM-48 [18], Ti-HMS [19, 20] and of Ti-the MSU [16] emerged, the latter in the selective oxidation of organic compoundsshowed higher catalytic activity. This paper reviews the recent years, the progress made in terms of microporous and mesoporous titanium silicalite catalyst preparation, characterization, and catalytic reaction. T S-1 is first synthesized, and also so far been studied most, and more thoroughly of a class of titanium silicalite catalyst. T S-1 is a Silicalite-1 isomorphously substituted derivatives thereof, having the MFI structure. TS- work and the results achieved many comments have been reported [10, 21 - 24] here only a brief overview of the TS-1 preparation, characterization, and their corresponding catalytic reaction. The classical method of preparing a zeolite catalyst is a hydrothermal synthesis method in the the earliest patent literature, Tar amasso [3] reported two preparation T S-1 The method of one is tetraethyl orthosilicate (T EOS) and tetraethylammonium n-titanate (TEOT) as silica source and a titanium source, and tetrapropyl ammonium hydroxide (TPA OH) as templating agent;

分子筛催化剂,分子筛价格报价

分子筛催化剂,分子筛价格报价 郑州永坤环保科技有限公司 分子筛催化剂,分子筛价格报价,分子筛价格也是根据各种型号价格相差很多,9500元/吨到19000元/吨不等,分子筛是指具有均匀的微孔,其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分子筛的应用非常广泛,可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等,但是使用化学原料合成分子筛的成本很高。常用分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐,是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小(通常为0.3~2 nm)的孔道和空腔体系,因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力,多孔材料在许多领域有着广泛的应用,如微孔分子筛作为主要的催化材料、吸附分离材料和离子交换材料,在石油加工、石油化工、精细化工以及日用化工中起着越来越重要

的作用。 分子筛(又称合成沸石)是一种硅铝酸盐多微孔晶体。它是由硅氧、铝氧四面体组成基本的骨架结构,在晶格中存在着金属阳离子(如Na+,K+,Ca2+,Li+ 等),以平衡晶体中多余的负电荷。分子筛的类型按其晶体结构主要分为:A型,X型,Y型等。分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构,它的孔穴直径大小均匀,这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部,并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力,因而能把极性程度不同,饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得广泛的应用。 分子筛工作原理:吸附功能:分子筛对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力),其晶体孔穴内部有很强的极性和

分子筛在石油加工中的应用和作用

七月四号星期四 分子筛在石油加工中的应用和作用 分子筛在石油化工中最主要的用途是催化作用。工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂。使用分子筛催化的优点是活性高,选择性高,稳定性好,抗毒能力强。择形催化是一种将化学反应与分子筛吸附及扩散特性结合的科学,通过它可以改变已知反应途径及产物的选择性。导致择形催化的机理有两种,一种是由孔腔中参与反应的分子的扩散系数差别引起的,称为质量传递选择性;另一种是由催化反应过度态空间限制引起的,称为过渡态选择性。择形催化有四种形式:反应物择形催化(当反应混合物中某些能反应的分子因太大而不能扩散进入催化剂孔腔内,只有那些直径小于内孔径的分子才能进入内孔,在催化活性部分进行反应);产物的择形催化(当产物中某些分子太大,难于从分子筛催化剂内孔中扩散出来);过渡态限制的选择性(反应物和产物都不受催化剂窗口孔径扩散的限制,只是由于需要内孔或笼腔有较大的空间,才能形成相应的过渡态);分子交通控制的择形催化(在具有两种不同形状和大小孔道分子筛中,反应物可以很容易地通过一种孔道进入到催化剂的活性部位,进行催化反应,而产物分子则从另一孔道扩散出去,尽可能地减少逆扩散,从而增加反映速率)。分子筛对烯烃聚合有较好的催化作用,其活性为:异丁烷>丙烷>乙烯。在实际应用中可以把分子筛做成不同孔径以针对特定的反映。 分子筛吸湿能力极强,因此被广泛的用作干燥剂。吸收器油可用于分子筛干燥,使原来环境温度下操作的油吸收设备能转变为更有效的,在低温下操作的回收设备,油中存在的水分在一定的低温下生成碳氯化合物的水化物,引起堵塞和污染。分子筛的吸水作用会使水分减少,吸收器可在相对较高的温度下工作。在氟化氢或硫酸的烷化反应中,应用分子筛干燥原料可改善腐蚀和降低酸耗。分子筛可循环利用,吸水后,可在干燥箱250-300度干燥4小时以上,可以除掉绝大部分水分(再生不彻底)或者先用干燥箱150度干燥1小时,再用高温马弗炉500-550度焙烧1小时,可以除掉结晶水(再生完全)。 分子筛也可以做吸附剂,以除去硫化物。在二氧化碳含量较高的小储藏量的酸气井中,,天然气用分子筛吸附脱硫极为有利,通常用碱性吸收井不经济,分子筛对硫化氢的选择性比二氧化碳高。可用仪器自动控制,操作距离更远更安全。轻质碳氢化合物气流用分子筛液相吸附脱硫, 可得良好效果, 因为硫化合物的极性

Ti-MWW钛硅分子筛合成新方法及其催化性能的研究

Ti-MWW钛硅分子筛合成新方法及其催化性能的研究 【摘要】:本论文以提高新一代钛硅分子筛Ti-MWW的催化活性,改善Ti-MWW分子筛的工艺流程为目的,开发了两种新合成方法;以扩大Ti-MWW分子筛在有机反应中的应用范围为目的,开展了含有介孔的Ti-MWW分子筛的合成研究,并将其应用于催化大尺寸底物分子的氧化反应;最后探索Ti-MWW分子筛应用到生产吡啶类氮氧化物这类大宗化学品的反应过程的可能性。第一部分采用廉价的无机钛源六氟钛酸(H2TiF6)在水热条件下合成了Ti-MWW分子筛,考察了各种合成条件包括助晶化剂硼酸的用量、模板剂的用量、凝胶组成等因素对产物的影响。与经典有机钛源法相比,无机钛源法节约了60%以上的硼酸,并且得到的Ti-MWW分子筛的物化性质发生了很大的变化。X-射线粉末衍射表明此方法制备的样品在高温焙烧后保留部分层状结构;红外光谱表明分子筛骨架内部的硅羟基减少,即疏水性能增强,并且与杂原子相关的吸收峰位置发生改变。因此,与经典有机钛源法相比,无机钛源法合成的Ti-MWW分子筛对直链烯烃环氧化、环己酮氨肟化等反应都显示出更优异的催化性能;尤其在大分子反应物环己烯的环氧化、甲基吡啶的氧化反应中,反应物的转化率以及目的产物的收率都提高2倍以上。第二部分采用分子筛二次合成法-杂原子液固相置换法,首次合成出无非骨架钛的Ti-MWW分子筛。利用MWW型分子筛骨架构成以及结构可逆转化的特点,以六氟钛酸为钛源进行杂原子置换;在常温常压下向MWW型分子筛骨架引入活性中心Ti物

种,并且利用无机钛源的阴离子最先占据分子筛表面一些空穴位,有效地阻止非骨架Ti物种(260nm处紫外吸收峰)的形成。本部分详细考察了各种合成条件包括置换反应时间、温度、前驱体的种类、前驱体预处理的酸量、钛源的种类、投料配比(Si/Ti)等因素的影响。类似地,以这种简单的方法合成出高钛含量的且拥有12元环大孔道的IEZ-Ti-MWW分子筛。反应评价表明,此方法制备的Ti-MWW分子筛的催化性能远远高于文献所报道的各种方法合成的Ti-MWW。与现有工业化生产工艺不同的是,以此方法合成的Ti-MWW分子筛将无需酸处理过程,就可以直接用于催化反应,从源头上避免产生大量的有害性废水,为合成工艺的简化以及新技术开发打下了坚实的基础。第三部分采用碱性硅溶胶或正硅酸乙酯作为硅源,钛酸四丁酯作为钛源,以蔗糖炭化得到的碳小颗粒为硬模板,在微孔模板剂六氢吡啶的共同作用下,水热合成了含有介孔的Ti-MWW分子筛;并且对具有介孔的Ti-MWW分子筛的催化性能进行了考察。由于介孔孔道的存在,增加了大分子反应物和催化剂活性中心的接触机会,并且改善了扩散性能,含有介孔的Ti-MWW在3-甲基吡啶氧化反应中表现出更高的单位反应活性(TON)。第四部分,我们考察了以过氧化氢为氧化剂,Ti-MWW 分子筛催化氧化吡啶及其衍生物制备吡啶类氮氧化物的过程中的表现,并与典型的钛硅分子筛TS-1、Ti-Beta和Ti-MOR进行了比较。采用Ti-MWW分子筛/H2O2催化体系,在无溶剂条件下,通过对吡啶氮氧化物合成工艺条件的考察与优化,吡啶的转化率以及吡啶氮氧化物的选择性都能达到97%以上。对于催化大尺寸的甲基吡啶分子氧化反应,

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