浸渍溶剂对Pt/ZSM-5催化甲苯与甲醇烷基化合成对二甲苯反应稳定性的影响

以氯铂酸为Pt前驱体,分别以丙酮、水及氨水为溶剂,采用等体积浸渍法制备了质量分数为0.3%的Pt/ZSM-5催化剂,考察了不同溶剂对Pt/ZSM-5催化剂在高压、低水、低氢及低甲苯甲醇比的反应条件下的甲苯甲醇烷基化反应稳定性的影响。利用XRD、SEM、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和TG等表征方法对催化剂进行了表征。结果表明,以丙酮为溶剂负载Pt,不会影响对二甲苯的选择性,但Pt的加氢能力较差、稳定性欠佳,反应55 h后,活性仅为初始活性的54.4%;以水为溶剂负载Pt,对二甲苯选择性略微降低,其加氢能力增强,反应55 h时可保持初始活性的78.0%;以氨水为溶剂负载Pt,对二甲苯选择性略微降低,其Pt物种分散度更高,距离活性中心更近,故其加氢能力最为优异,稳定性显著提高,反应200 h仍可保持初始活性的81.4%。     

环氧丙烷绿色合成技术进展

环氧丙烷 (PO)绿色合成的研究主要集中在催化剂的选取和实验条件的优化上。文章综述了近几年在PO绿色合成方面的研究方法 ,包括光助催化氧化丙烯合成PO、Ag催化剂催化丙烯环氧化、Au催化剂催化丙烯环氧化、TS - 1催化剂合成PO等技术 ,并对其前景进行了分析展望。     

吸附分离法脱除环氧丙烷中微量水的研究

研究了用预处理后的5A分子筛、002×7K吸附树脂脱除环氧丙烷中微量水。结果表明,在合适的操作温度、进料线速率等条件下,5A分子筛和002×7K吸附树脂都能使环氧丙烷中水含量降到符合GB/T14491 2001要求的工业用优级环氧丙烷标准,002×7K吸附树脂在一定条件下性能更为优异。实验还考虑了吸附剂循环利用情况,结果表明,前70次再生后的吸附剂吸附分离效率略有下降。     

微米TS-1的水热改性及其丁酮氨氧化性能

 采用水热改性对微米TS-1进行处理, 考察了改性温度、改性时间及水的用量等对其在丁酮氨氧化反应中催化性能的影响. 采用TEM、SEM、UV-Vis、XRD、IR及N₂物理吸附等手段,对水热改性前后的样品进行了表征. 结果表明, 水热改性对微米TS-1分子筛的骨架结构影响不大,但会使孔分布、吸附曲线等有所变化, 水热改性后的微米TS-1在丁酮氨氧化反应中的催化性能明显改善. 水热处理的最佳条件是: 每100g的微米TS-1用水30mol, 改性温度170℃, 改性时间48h.     

三甲胺基SO3H-功能化离子液体催化对苯二酚叔丁基化反应

以三甲胺、1，3-丙烷磺内酯或1，4-丁烷磺内酯为原料，合成了三甲胺基SO3H-功能化离子液体（IL），采用NMR、TOF—MS、TG等手段表征了其结构和热稳定性。以对苯二酚（HQ）与叔丁醇（TBA）的烷基化反应为探针，考察了反应时间、HQ与TBA摩尔比、离子液体与HQ摩尔比、反应温度等因素对反应性能的影响，并考察了离子液体的重复使用性能。结果表明，在最佳反应条件T-343K，t=90min，n（HQ）：n（TBA）：n（IL）-2：3：1下，HQ的转化率可以达到68．4％，2-叔丁基对苯二酚（TBHQ）的选择性达到75．1％。离子液体重复使用6次，其活性基本不变。     

离子液体催化苯酚与叔丁醇烷基化反应

 研究了SO₃H-功能化离子液体的合成、表征及其催化苯酚与叔丁醇(TBA)烷基化反应的性能. 考察了反应时间t、反应温度T、反应物摩尔比及离子液体(IL)用量等因素对反应性能的影响, 并考察了离子液体的重复使用性能. 结果表明, 在T=70℃、t=420min、n(Phenol):n(TBA):n(IL)=1:1:1的优化反应条件下, 苯酚的转化率可以达到79.6%, 邻-叔丁基苯酚的选择性达到了52.4%. 离子液体重复使用4次, 其活性基本不变.     

气-固相法制备Ti-ZSM-5及其苯乙烯氧化性能

 采用变温晶化的方法，水热合成了具有较小颗粒尺寸的B-ZSM-5沸石。以B-ZSM-5沸石为母体，经酸洗脱硼后，与TiCl₄进行气-固相取代反应制得Ti-ZSM-5样品。采用SEM、XRD、FT-IR、UV-Vis 等手段对其进行了表征，并考察了其在苯乙烯氧化反应中的催化性能。结果表明，采用变温晶化水热合成法得到的Ti-ZSM-5颗粒较小，且具有完整的MFI拓扑结构和较高的结晶度。在苯乙烯氧化反应中，Ti-ZSM-5的骨架钛易于将苯乙烯氧化并转化为苯乙醛，孔道的限制作用将导致生成苯甲醛。适宜的反应条件：丙酮作为溶剂，反应温度333 K, 催化剂用量占苯乙烯质量的20 %，苯乙烯与过氧化氢的摩尔比为3，反应时间4h。在此条件下，苯乙烯最高转化率为26.0 %，苯乙醛的选择性达到94 %。     

不同晶粒大小的TS-1沸石的表征及其丙烯环氧化性能

在四丙基溴化铵-正丁胺体系中合成不同晶粒大小的TS-沸石,采用IR、XRD、UV-Vis、SEM、27Al MAS NMR对其进行表征,并以丙烯环氧化反应为探针考察其催化性能。结果表明,当TS-1晶粒的b轴小于1μm时,晶粒变化对丙烯环氧化活性的影响不大;而当b轴大于1μm,县城反应介质中H2O2沈度较高时,随着晶粒的增大,催化剂活性急剧下降,说明此时反应受至明显的扩散限制的影响.     

Pd掺杂Fe催化剂上邻甲酚加氢脱氧理论研究

应用密度泛函理论计算研究了邻甲酚在催化剂Fe(211)表面上的吸附活化行为和加氢脱氧反应性能。在此基础上,探究了过渡金属Pd掺杂以及表面水对Fe催化剂活性和产物选择性的影响。结果表明,邻甲酚通过苯环与催化剂表面发生吸附相比于通过羟基与表面相互作用更具能量优势,有利于活化苯环及C_Ar—O键。Fe(211)表面上邻甲酚脱羟基生成甲苯比其脱甲基生成苯酚更具动力学优势。Pd掺杂减弱了邻甲酚的吸附能,但其使邻甲酚C_Ar—O键断裂再加氢生成甲苯的活化能垒降低。Pd掺杂能够促进H₂分子解离,增大表面H^*覆盖度,降低关键表面物种的吸附热,最终提高邻甲酚加氢脱氧速率。因此,Pd掺杂Fe催化剂对邻甲酚加氢脱氧生成芳烃表现出较好的活性和选择性。H₂O^*参与能够进一步降低邻甲酚脱羟基活化能垒,促进产物甲苯的生成。     

纳米HZSM-5的酸性调控及其催化苯和稀乙烯制乙苯

采用硅溶胶、氯化铝、四丙基溴化铵(模板剂)为原料,在水热条件下合成纳米HZSM-5分子筛。以此为母体,在焙烧脱除模板剂前,用硝酸酸洗处理不同时间,得到一系列外表面酸量不同的纳米HZSM-5分子筛,并以此制备催化剂。采用XRD、SEM、NH₃-TPD、XRF、XPS和Py-FTIR等手段对硝酸酸洗前后的纳米HZSM-5分子筛进行表征,考察纳米HZSM-5分子筛在硝酸酸洗处理后酸量、外表面酸分布的变化以及制备的催化剂对催化苯和稀乙烯烷基化反应性能的影响。结果表明：硝酸酸洗处理能改变纳米HZSM-5酸量和外表面的酸分布,与母体相比,硝酸酸洗处理16 h得到的分子筛外表面酸中心最少;以酸洗16 h的HZSM-5分子筛(Z160-N-16)制备催化剂(Z160-N-16-C),在360 ℃、1.4 MPa、n(Benzene)∶n(Ethylene)=1、乙烯质量空速1.5 h^-1条件下催化苯和稀乙烯烷基化反应,苯的转化率、乙基(乙苯和二乙苯)的选择性和分别为37%和96%;该催化剂的积炭速率降至以母体分子筛制备催化剂的50%,副产物二甲苯的质量分数降低了20%。