沸石分子筛封装纳米金属催化材料的研究进展

综述了近几年国内外沸石分子筛封装纳米金属催化材料的研究进展。重点介绍了在沸石晶体中固定活性金属位置,有效地将纳米粒子的高活性和沸石选择性、稳定性的优点结合,在一系列反应中提高催化性能。在沸石晶体中固定独立的金属位点、金属团簇的合成策略、催化性能和机理研究等。特别是金属纳米粒子被高比表面积沸石分子筛封装后解决了金属纳米粒子的聚集和烧结问题。并介绍了沸石分子筛封装纳米金属催化材料目前的局限性和未来的发展前景。     

沸石分子筛封装纳米金属催化材料的研究进展

综述了近几年国内外沸石分子筛封装纳米金属催化材料的研究进展。重点介绍了在沸石晶体中固定活性金属位置,有效地将纳米粒子的高活性和沸石选择性、稳定性的优点结合,在一系列反应中提高催化性能。在沸石晶体中固定独立的金属位点、金属团簇的合成策略、催化性能和机理研究等。特别是金属纳米粒子被高比表面积沸石分子筛封装后解决了金属纳米粒子的聚集和烧结问题。并介绍了沸石分子筛封装纳米金属催化材料目前的局限性和未来的发展前景。     

分子筛重芳烃加氢脱烷基催化剂研究进展

采用催化加氢脱烷基技术将重芳烃转化生成苯、甲苯、二甲苯(合称BTX)等基本石油化工产品,是提高重芳烃利用率的重要途径。综述了分子筛催化剂在重芳烃催化加氢脱烷基反应中的研究进展,详细分析了各种分子筛催化剂的优缺点,并对分子筛催化剂的发展趋势进行了探讨。提出目前的重点是开发和应用新型大孔结构纳米分子筛、多级孔结构复合分子筛以及新的催化剂改性方法,通过优化组合金属组分提高催化剂的活性、稳定性、选择性及抗积炭能力。尤其针对含有更多C_(10)以上组分重芳烃原料,开发反应性能好、抗积炭性能强的重芳烃轻质化催化剂是未来研究工作的重中之重。     

微波在沸石分子筛研究中的应用

介绍了微波在常规沸石分子筛、纳米沸石分子筛合成及其制备过程中的应用；评述了微波在沸石分子筛多相催化反应、表征沸石分子筛特性、沸石分子筛自身加热以及分子筛改性中的应用；认为微波所具有的快速、高产率、高反应选择性等特性，为沸石分子筛催化剂的制备和活化提供了一条新途径。     

金属磷酸盐分子筛的催化性能研究

金属磷酸盐因其具有优异的择形选择性、热稳定性和水热稳定性而广泛应用于催化领域,综述了金属磷酸盐分子筛的催化性能及它们在裂解反应、脱氢反应、水合反应、酯化反应等反应中的应用。指出金属磷酸盐的结构是影响其催化性能的重要因素,提出了应加快开发具有新颖结构的高效金属磷酸盐催化剂以及加强其构性关系的理论研究。     

沸石分子筛催化甲苯和叔丁醇烷基化反应的研究进展

沸石分子筛催化甲苯叔丁醇烷基化反应合成对叔丁基甲苯是一条新的工艺路线,由于其原料价格低廉、对叔丁基甲苯选择性高、产物易分离等特点,因而受到国内外学者的极大关注。本文综述了甲苯叔丁基化反应的机理、沸石分子筛催化剂及其改性方面的最新研究进展。重点阐述了杂多酸改性、金属氧化物改性、金属离子改性以及碱改性对沸石分子筛催化甲苯叔丁基化反应性能的影响。指出在保持分子筛高选择性、高活性的基础上,提高分子筛催化剂稳定性及寿命,使其具备工业应用价值,是未来甲苯叔丁基化技术的研究重点。     

改性分子筛催化乳酸甲酯的脱水反应

通过生物基路线制备丙烯酸及酯具有潜在的经济效益.同时对化石资源的绿色替代具有重要意义.考察了X.Y.ZSM-5等沸石分子筛经过钾、钙、钻等金属离子交换改性后,在乳酸甲酯脱水制备生物基丙烯酸甲酯过程中的催化性能.试验结果表明K离子改性Y沸石分子筛对产物的选择性高,而ZSM-5类具有较高的转化率,但是选择性低.分析结果说明:Y分子筛催化剂的高选择性与其特有的骨架结构相关.沸石分子筛催化剂需要通过金属离子的交换才能调整到适当的酸碱性实现最佳催化的效果.在上述结论的基础上.以钾离子改性的NaY分子筛为催化剂,对反应温度.反应空适等反应条件进行了优化得到了较高的丙烯酸甲酯得率.     

改性对ZSM-5分子筛芳构化性能的影响

ZSM-5分子筛由于具有独特的择形性、良好的水热稳定性、耐酸和抗积碳性能,因而被广泛应用于芳构化过程。综述了国内外对ZSM-5分子筛芳构化催化剂的改性方法。Zn的加入不仅能促进低碳烃的芳构化反应,而且能增强催化剂的抗积碳性能。随着磷的引入,液体收率增加,芳烃含量增加。Ga离子交换改性的ZSM-5对低碳烃类的芳构化有明显的催化作用。P—Zn／HZSM-5催化剂不仅表现出较高的初活性,而且具有良好的稳定性。经水热处理的ZSM-5分子筛具有良好的芳构化稳定性。纳米HZSM-5沸石催化剂具有很强的烃类转化能力,烃类通过芳构化、异构化和烷基化等反应转化为高辛烷值的异构烷烃和芳烃。     

择形催化剂及其进展

本文介绍了分子筛催化剂的择形性能和这一领域的进展。阐明了Y型分子筛、丝光沸石、高硅沸石(ZSM型)的通道大小与择形性能的关系;并叙述了用这种分子筛或沸石做成的催化剂在石油化工方面的应用;还介绍了过渡金属交换型分子筛和金属负载型分子筛在择形催化性能方面的探索。     

改性HZSM-5分子筛在甲醇制汽油中的研究进展

甲醇制汽油(MTG)在生物质、合成气和煤制取高辛烷值汽油中应用广泛。MTG工艺技术既可以解决甲醇产能过剩问题,又可以降低对石油的依赖程度。MTG工艺的核心是HZSM-5分子筛催化剂,提高HZSM-5分子筛催化剂的汽油选择性和催化寿命是MTG工艺过程中的关键。对传统的HZSM-5分子筛改性是提高其催化性能的有效方式。综述了负载过渡金属、制备多级介孔、合成纳米颗粒以及复合其他材料等改性方法制备的HZSM-5分子筛对MTG反应催化性能的研究进展。着重说明了这些改性方法对HZSM-5分子筛酸性、孔径和表面积等性质的影响,同时对改性后的HZSM-5分子筛的汽油选择性和催化寿命进行了比较。指出了各种改性方法的优缺点和对汽油品质的影响,并对今后的研究方向进行了展望。     

负载于Y分子筛的纳米Ce-Cu-K催化剂制备及其性能研究

采用柠檬酸溶胶凝胶-浸渍法制备了负载于Y分子筛的纳米铈、铜、钾复合氧化物颗粒催化剂,考察了对氯化氢氧化制氯反应的催化性能,运用XRD、N2等温吸附脱附、UV-Vis等手段对所制备的催化剂进行了表征,并测定了催化剂颗粒的抗压碎强度.研究结果显示,当负载量超过24.9%时,活性组分在分子筛表面形成了20～25 nm的纳米晶...     

负载型纳米金催化剂在乙炔选择性加氢反应中的研究进展

介绍了乙炔选择性加氢制乙烯催化剂的研究和开发进展。针对负载型纳米金催化剂的发展趋势及其对乙炔加氢反应产物中乙烯的独特选择性,重点对比单金属纳米金催化剂及合金型催化剂的催化性能差异,发现合金型纳米金催化剂具有较高的乙炔转化率和稳定性。影响催化性能的主要因素有纳米粒子的大小及活性组分之间的相互协同作用。分析积炭的形成以及导致催化剂失活的原理。展望低温条件下具有高转化率与高稳定性的合金型纳米金催化剂的应用前景。     

双氧水作用下苯羟基化反应的催化剂研究进展

综述了双氧水直接氧化苯制取苯酚的各种类型催化剂。包括过渡金属盐或金属氧化物催化剂、沸石分子筛与杂原子沸石分子筛、杂多酸催化剂等。重点关注各类型催化剂用于苯羟基化反应得到的苯转化率及苯酚选择性,简要分析其应用前景。     

甲苯甲醇烷基化合成对二甲苯催化剂研究进展

甲苯甲醇烷基化是新型高选择性合成对二甲苯的方法,可以解决石化行业甲苯和甲醇过剩问题,具有较高的工业开发价值。在具有B酸中心及特殊孔结构的分子筛催化下,甲苯甲醇发生苯环上亲电取代反应得到对二甲苯。甲苯甲醇烷基化催化剂主要有Y沸石催化剂、SAPO及MCM-22和ZSM-5分子筛催化剂等,研究较多的是ZSM-5分子筛催化剂。通过对ZSM-5分子筛进行金属、非金属或复合改性后,可以显著提高烷基化反应转化率和选择性。未来研究的主要目标是获得选择性高且稳定性好的催化剂。     

不同沸石分子筛催化剂上萘与异丙醇的烷基化反应

考察了USY、Hβ、HMCM-22、HM、HZSM-5等5种沸石分子筛在萘与异丙醇烷基化反应中的催化性能,并用XRD和NH3-TPD等手段对催化剂的物化性质进行了表征。实验结果发现,沸石分子筛的酸性质和孔结构是影响其活性和选择性的主要因素,以弱酸和中强酸为主的酸性中心以及十二元环开放的孔道有利于提高催化剂活性,而与目标产物2,6-二异丙基萘的分子直径接近的一维孔道有利于其选择性的提高。     

载体和稳定剂调变纳米颗粒气相催化性能研究进展

金属纳米颗粒极不稳定,易于聚集,导致其尺寸变大和形貌改变,影响催化性能,纳米颗粒需要负载在高比表面积的载体上或在稳定剂保护条件下进行反应。纳米颗粒所处环境,如载体的性质以及稳定剂的类型对纳米催化剂的表面电子结构具有重要影响,因而对其催化性能有重要的影响。     

固体酸催化合成硝酸酯反应研究进展

硝酸酯是重要的有机化合物,介绍了沸石分子筛、粘土类、离子交换树脂、固载化液体酸、杂多酸、金属氧化物、金属盐等固体酸催化剂催化合成硝酸酯反应的研究进展,这些反应具有产率较高、选择性较好、产物易于分离等优点。     

杂原子掺杂beta分子筛的烯烃环氧化催化性能

采用液-固相同晶取代法分别制备了W、Mo、V和Ti掺杂的四种杂原子beta分子筛,并以环己烯和环辛烯为探针底物分子,系统性评价了W-beta、Mo-beta、V-beta和Ti-beta催化烯烃环氧化反应性能。结果表明,所制备的四种杂原子beta分子筛均具有较高的结晶度,且完好继承了母体Al-beta分子筛的微孔结构与纳米颗粒形貌;由于离子半径和M—O键长的差异,W和Mo的骨架掺入量相对较低,V和Ti的掺入量相对较高;催化烯烃环氧化反应中,有限的活性金属含量导致W-beta和Mo-beta催化环烯烃的转化率低于V-beta和Ti-beta,但W-beta、Mo-beta、V-beta的反应转换频率（TOF）较高,说明W、Mo、V金属位点的活性更高;催化环己烯环氧化反应中,V-beta催化剂易引发烯丙基氧化副反应,环氧化物选择性低于其他三种催化剂,且V活性组分氧化物形态含量较高,反应过程中易脱落,导致V-beta催化剂循环再生性能较差;Ti掺杂beta催化剂表现出最佳的烯烃环氧化反应性能,提高Ti含量可有效提高反应转化率,但骨架Ti掺入量存在极值,过多的Ti物种趋向于氧化物形态,降低反应活性（TOF值）,因此适宜的骨架Ti掺杂有利于Ti-beta分子筛催化烯烃环氧化反应。     

负载型金属催化剂的热稳定机制

负载型金属催化剂是一类重要的催化材料,在石油炼制、环境保护以及材料合成等领域起着重要的作用。然而,由于活性金属在反应环境下容易烧结团聚,以致活性降低乃至失活,因此,如何提高其热稳定性成为负载型金属催化剂研究的一个关键问题。概述了催化剂的金属团聚成因及其稳定机制。简要介绍了Ostwald效应以及颗粒合并长大两种团聚模型,从热力学角度解释了导致催化剂烧结团聚的原因。总结了现阶段几种提高负载型金属催化剂热稳定性能的方法,具体包括以包覆封装隔离为原理的物理方法,以及以形成化学键为基础的化学方法,可为进一步开发高热稳定性的负载型金属催化剂提供借鉴。     

小晶粒ZSM-5分子筛的合成、改性与应用综述

沸石分子筛的粒径大小是影响其性能的一个重要参数。小晶粒ZSM-5分子筛因其具有更大的外表面积,更多的活性中心,高表面能,在提高催化剂利用率,增加大分子转化能力,减小深度反应,提高选择性以及降低结焦失活等方面均表现出优越性能,得到人们的广泛关注。本文综述了小晶粒ZSM一5分子筛的合成方法,改性手段与催化应用优势。