含鐵介孔ZSM-5分子篩的合成與表征.pdf

1、傳統(tǒng)的ZSM-5分子篩是一種微孔型的結(jié)晶態(tài)硅鋁酸鹽,ZSM-5分子篩具有規(guī)則排列的三維孔道結(jié)構(gòu),大的比表面積,高的熱穩(wěn)定性和強(qiáng)酸性等優(yōu)點(diǎn),這使得其在石油的催化裂化、氣體的吸附分離以及異構(gòu)化反應(yīng)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是,由于ZSM-5分子篩的孔徑較小,使得在一些大分子參與的反應(yīng)中傳質(zhì)速率受限,導(dǎo)致其催化性能有顯著的下降。目前,通過合成介孔 ZSM-5分子篩來改善傳質(zhì)已經(jīng)成為解決上述難題的一種新穎而又有效的方法。介孔ZSM-5分子篩保留

2、了傳統(tǒng)ZSM-5分子篩微孔性,使得材料仍具備強(qiáng)酸性、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性及良好的擇形性;同時,介孔的引入使得反應(yīng)中的傳質(zhì)作用得到顯著的改善,使得材料的催化性能得到提高。另一方面,在許多催化反應(yīng)(如傅氏烷基化)中鐵物種是催化反應(yīng)的活性中心,于是本文通過不同的合成方法將鐵物種引入到介孔ZSM-5分子篩中,并在芐基氯與芳香化合物烷基化反應(yīng)中的對其催化性能進(jìn)行評價。本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容主要包括以下幾個方面:(1)合成SiO2/Al2O3值較高的ZSM-5分子

3、篩;(2)利用堿處理的方法制備介孔ZSM-5分子篩;(3)介孔含鐵ZSM-5分子篩的制備及其催化性能測試。具體內(nèi)容如下:首先,堿處理商用低硅鋁比ZSM-5分子篩,掌握堿處理方法,并考察分子篩硅鋁比對介孔引入的影響;合成傳統(tǒng)的高硅鋁的ZSM-5分子篩,并對合成條件進(jìn)行了優(yōu)化,找到了制備高硅鋁ZSM-5的合適鋁源、堿度等條件;其次,利用一定濃度的NaOH溶液對制備得到的高硅鋁比的ZSM-5分子篩進(jìn)行堿處理脫硅,得到介孔ZSM-5分子篩;最后