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正文內(nèi)容

化學新型綠色催化劑——分子篩催化劑(參考版)

2025-06-10 16:51本頁面
  

【正文】 一二十破醉制。相信,在當今科研水平日臻成熟的條件下,分子篩催化劑終究會取代老式催化劑,引領“綠色化學”理念,在催化方向,開拓一片新天地。后記由分子篩催化劑,尤其復合分子篩催化劑的研究歷程來看,它是一種20世紀興起的前沿新型催化劑。從催化角度看,它涉及加氫與SC鍵斷裂,可以首先考慮金屬,它們是活化氫所必須的,也能使許多單鍵氫解。硫的脫除涉及催化加氫脫硫過程(HDS),先催化加氫生成H2S與烴,H2S再氧化生成單質(zhì)硫加以回收。 分子篩的加氫脫硫性能研究  在涉及煤和石油資源的開發(fā)利用過程中,需要脫硫處理。研究結果表明:ZSM5/MCM41復合分子篩具有較高的異構化反應活性;MCM22/MCM41復合分子篩表現(xiàn)出較高的芳烴化反應活性和最高的降烯烴活性,%。與此相比,其催化劑積炭量也比ZSM5/MCM41復合分子篩有了一定程度的增加。雖然烯烴的異構化和芳構化反應都屬于適宜酸量下的多酸位協(xié)作催化反應,但烯烴的芳構化反應需要經(jīng)過更多反應步驟才能完成其中烯烴組分的疊合反應和烯烴聚合物中間體的環(huán)化反應必須在B酸位的參與下才能順利進行,當催化劑的B酸位不足時可導致反應的芳構化反應活性明顯下降 。研究表明,分子篩催化劑的酸性質(zhì)是影響其芳構化、異構化反應活性的主要因素 J ”J。對比2種復合分子篩的芳烴生成率和異構烴生成率可以看出,MCM_22/MCM‘41復合分子篩表現(xiàn)出更高的芳構化反應活性,其芳烴生成率高達72.12%,但其異構烷烴生成率只有7.22% ,低于ZSM一5/MCM41復合分子篩21.11% 的異構烴生成率,表明ZSM一5/MCM41復合分子篩在具有一定程度芳構化反應活性的同時,其異構化反應活性明顯高于MCM22/MCM41復合分子篩。 分子篩在汽油降烯烴性能方面的研究(1)復合分子篩降烯烴反應特點雖然2種復合分子篩都采用納米組裝二步法水熱合成,但由于納米前驅(qū)體的結構和具體合成參數(shù)不同,所得到的復合分子篩性質(zhì)有很多不同,二者的FCC汽油降烯烴活性也不相同由于FCC汽油中烯烴主要通過芳構化和異構化反應而降低,因此反應后烯烴轉(zhuǎn)化率、芳烴生成率和異構烴生成率可衡量催化劑的降烯烴反應性能。在分子篩的應用上,為了克服微孔分子篩和介孔分子篩的局限性,使二者優(yōu)勢互補,合成出了既具有均勻可調(diào)的介孔,孔壁又具有晶化微孔結構的新型復合分子篩。由于我國能源主要依賴于煤炭,CO2排放量大,控制CO2的排放是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略急需解決的問題。此外相關的報道還有通過將微孔沸石納米簇植入介孔硅鋁酸鹽主體中制備高度有序的微孔介孔復合材料等,以上幾種方法基本質(zhì)均為合成具有微孔次級單元的介孔分子篩。除微孔 微孔復合分子篩外,微孔 介孔復合分子篩也是頗為活躍的研究領域[ 44~49 ] ,其出發(fā)點是將微孔分子篩的較強的酸性和良好的水熱穩(wěn)定性與介孔分子篩的高比表面積和優(yōu)越的擴散性能有機地結合起來, 從而開發(fā)出具有更廣泛應用前景的功能材料。Chen等[ 42 ]采用兩步法合成出的ZSM 5 /Y復合分子篩經(jīng)重油催化裂化微反裝置評價的結果說明, 該復合分子篩比ZSM 5與Y分子篩的機械混合物具有更高的輕油產(chǎn)率。最近,彭建彪等[ 39, 40 ]又在ZSM 35 /MCM 22共結晶分子篩的合成及應用方面取得新的進展, 通過選擇合適的反應原料和控制反應條件, 可以合成含不同比例ZSM 35和MCM 22分子篩的共結晶分子篩。目前最典型的用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的復合分子篩是大連化學物理研究所開發(fā)成功的ZSM 5 /ZSM 11共結晶分子篩。復合分子篩往往具有不同于單一分子篩的性質(zhì),在催化反應過程中表現(xiàn)出協(xié)同效應和特殊的催化性能。微孔/介孔復合分子篩即具有微孔分子篩的酸催化作用,又擁有介孔分子篩的良好的傳質(zhì)擴散特性,在復雜組分的反應中顯示出比相應微孔分子篩更優(yōu)異的催化反應性能[5]。液晶模板機理是按路線1進行,表面活性劑先形成具有六方結構的膠棒,無機物種通過靜電引力,氫鍵作用或配位鍵等作用在膠束上組裝,形成具有六方結構的表面活性劑和無機物種的復合產(chǎn)物,再通過培燒除去模板劑。(2)因為介孔分子篩具有較大的比表面積,所以,可作為吸附劑和催化劑的
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