资源描述：
《脱铝mcm-分子筛的结构、酸性及苯与丙烯液相烷基化催化性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、脱铝MCM-49分子筛的结构、酸性及苯与丙烯液相烷基化催化性能研究Vo1.282007年7月高等学校化学CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIESNO.71319—1324脱铝MCM一49分子筛的结构,酸性及苯与丙烯液相烷基化催化性能研究张钰,吴淑杰,杨胥微,贾明君,王丽霞,张祚望,吴通好,孙家锺(1.吉林大学化学学院物理化学系,长春130021;2.吉林化工学院化学工程系,吉林132022;3.吉林大学理论化学计算国家重点实验室,长春130021)摘要采用硝酸回流和水蒸气两种处理方法对用动态水热法合成的纳
2、米MCM-49分子筛进行脱铝改性.用XRD,氮气吸附一脱附,NH一TPD,FTIR和NMR等技术进行了表征,并考察了脱铝前后MCM~9分子筛在苯与丙烯液相烷基化反应中的催化性能.AJ核磁共振谱表明,硝酸回流和水蒸气处理能有效地脱除MCM-49分子筛的部分骨架铝和非骨架铝.NH-TPD和FTIR表征结果表明,脱铝降低了MCM-49分子筛的Brfinsted酸和Lewis酸的酸量.硝酸脱铝未改变分子筛的酸强度分布,而在600oC水蒸气脱铝则造成酸强度的降低.实验条件下,MCM-49分子筛的丙烯转化率为99.5%,异丙苯的选择性为73.6%.
3、脱铝改性降低了烷基化反应活性和异丙苯的选择性.提高了收率.与脱铝前MCM-49分子筛相比,常温下经硝酸处理5h的脱铝MCM-49分子筛在保持催化活性相当的情况下,异丙苯收率提高了5.3%.关键词脱铝MCM-49分子筛;烷基化;催化性能中图分类号0643.1文献标识码A文章编号0251-0790(2007)07—1319-06异丙苯是生产苯酚,丙酮的重要中间体,工业上通过苯与丙烯液相烷基化反应合成异丙苯.近年来,清洁高效的分子筛异丙苯合成工艺备受关注.1993年Bennett等…报道了MCM-49分子筛的合成.MCM-49分子筛骨架拓扑结
4、构由三套相互独立的孔系组成:层间有效孔径为0.40nm×0.54nm的十元环相连的超笼孔系(0.71nm×0.71nm×1.82nm);层内有效孔径为0.40nm×0.59nm的正弦网状孔道体系以及位于晶体外表面深度为0.7nm的半笼(0.70nm×0.71nm×0.71nm)L2,3J.MCM-49分子筛焙烧前后结构不变,均具有与焙烧型MCM-22相同的骨架结构,但在微观结构和骨架铝的分布上存在差异J,在许多化学过程中显示出优异的催化性能.我们对MWW结构分子筛上苯与丙烯液相烷基化反应催化性能的研究发现,分子筛表面酸性是影响烷基化反应
5、性能的主要因素,调变分子筛酸中心的强度,浓度以及分布是提高其烷基化催化性能的重要途径之一.脱铝改性是调变分子筛酸性的有效方法.wu等¨认为采用强酸处理,高温焙烧及水蒸气处理相结合的方法能够有效地脱除MCM-22部分骨架铝,大部分脱出的铝以无酸性的非骨架铝形式存在,并推测脱铝过程的选择性发生在分子筛外表面和十元环正弦孔道.Meriaudeau等…认为水蒸气脱铝没有改变MCM-22分子筛酸强度分布,但降低了Brtinsted酸量,提高了正癸烷氢转移反应的择形性能.MCM-49与MCM-22的骨架拓扑结构相似,但骨架铝分布上存在差异,关于MC
6、M-49的脱铝研究鲜有文献报道.本文采用强酸处理和水蒸气处理两种方法对MCM-49分子筛进行脱铝改性,研究了脱铝改性MCM-49分子筛的结构,酸性及苯与丙烯液相烷基化催化性能.1实验部分1.1纳米MCM-49分子筛的合成采用动态水热合成方法在1OL反应釜内合成纳米MCM-d9分子筛,合成步骤参照文献[12].原料收稿日期:2006-12-12.基金项目:国家自然科学基金(批准号:20273025)和吉林省科技厅基金(批准号:20040572)资助.联系人简介:吴通好(1940年出生),男,教授,博士生导师,从事多相催化研究.E—mail
7、:wth@mail.jlu.edu.cn132O高等学校化学摩尔配比为:凡(SiO2)In(A1203)=25,凡(Na)/n(SiO2)=0.12,,z(HMI)In(SiO2)=0.35,,z(H2o)/n(SiO)=18.7.晶化温度170℃,晶化时间72h,搅拌速度60r/min.晶化结束后,将所得产物过滤并充分洗涤至中性,于120oC下烘干过夜,在空气气氛中程序升温至540oC,恒温焙烧6h得NaMCM一49.NaMCM--49经1mol/LNHNO水溶液于85℃下交换10h,并重复3次.过滤,洗涤,干燥后于空气气氛下程序升温
8、至540oC,恒温焙烧6h得HMCM--49.1.2脱铝HMCM49分子筛的制备将1.5gHMCM--49与50mL硝酸溶液(6mol/L)混合,于不同温度下搅拌回流,经过滤后,用去离子水洗涤至中性,干燥过
