pH对纳米晶堆积ZSM-5的影响及噻吩烷基化性能

ZSM-5 分子筛催化剂的研究进从19世纪末至20世纪初，化学工业中利用催化技术的生产过程日益增多，为适应对工业催化剂的要求，逐步形成了产品品种多、制造技术进步、生产规模和产值与日俱增的催化剂工业。

随着环保意识的增强，对清洁能源的不断提高，人们越来越多研究环保型催化剂。

其中，沸石分子筛催化剂作为一个清洁的、有选择性的可循环的催化剂在炼油行业和化工行业都广泛应用。

分子筛具有稳定的骨架构造、可调变的孔径、较高的比外表积和吸附容量，在催化领域引起广泛的关注，同时也反映了分子筛催化剂的良好应用潜力。

在此，着重讲述ZSM-5分子筛催化剂的开展情况与工业应用。

1、ZSM-5分子筛催化剂的开展历史上世纪60年代末期，美国联合碳化学公司〔UCC)开发出合成分子筛，随后，美国Mobil公司的研究人员开发出由Zeolites Socony Mobil 缩写命名的ZSM系列高硅铝比沸石分子筛催化剂，并形成工业化规模生产。

近几年来，市场对各类分子筛催化剂的需求不断增加，国内合成分子筛的生产规模也不断壮大。

其中，**骜芊科贸开展**生产经营ZSM-5高硅沸石分子筛结晶粉体、疏水晶态ZSM-5吸附剂等系列分子筛。

80年代，南开大学催化剂厂研发了不使用模板剂来合成的路线，即运用直接法合成ZSM-5分子筛。

2、ZSM-5当前前沿ZSM-5 分子筛是MFI 构造的分子筛，〔硅铝比≥ 20〕，骨架构造由五元环组成，具有耐热性、耐酸性、疏水性和较高的水热稳定性，孔道穿插，孔径在0.52 ～ 0.56 nm 之间，催化反响性能优异。

ZSM-5 分子筛催化剂可用于烷烃的芳构化、异构化、催化氧化、裂化及脱硫反响。

近年来，主要利用其酸碱特性进展甲醇转化为烃类和低碳烷烃脱氢反响。

*玲玲等考察了纳米与非纳米ZSM-5 分子筛在甲苯烷基化、二甲苯异构化反响的催化性能，结果说明：纳米ZSM-5 催化剂外表存在更多的酸量，使得催化裂化活性与氢转移活性相对较高。

ZSM-5分子筛的结构及催化性能研究进展2005年l0月第24卷第5期绵阳师范学院JournalofMisnyangNormalUnivemityOct.,2005V o1.24No.5M—ZSM一5分子筛的结构及催化性能研究进展薛英,昊宇",万家义(1.I~;ll大学化学学院,四川成都610064;2.I~;ll省产品质量监督检验检测院,四川成都610031)摘要:撂宛了ZSM-5分子筛的晶体蛄构,孔结构及酸性质:对通过离子变换对其表面进行优化以提高催化活性方面的研究工作进行了阐迷;对Cu-ZSM-5分子筛上NO直接催化分解反应提出了:4CuO=2cO+O2,2Cu20+4NO=4CuO+2N2+02的反应机理.关键词:ZSM-5分子筛;x-射线衍射;孔结构;酸性质;综述中圈分类号:0643.32文献标识码:A文章编号:1672-612x(2005)05..0001-04O引言ZSM-5是一类硅铝酸盐沸石分子筛,其组成中的T-0(T=Si,A1)四面体构成内表面很大的空隙,并进一步连接成孔径均匀的直形孔道和正弦形孔道….这些孔道特定的孔径与某些分子的动力学直径相近,故ZSM-5分子筛容易吸附/脱附NOFCC汽油,苯,取代苯等小分子,并具有择形催化性能【2一J.ZSM-5为高硅/铝比分子筛,具有丰富的B酸位和L酸位,这些酸位形成强酸中心,中等强度酸中心和弱酸中心,它们的强度和分布具有可调节性,因此可以用作固体酸催化剂.通过改变合成条件和合成方法,离子交换,表面修饰,扩孔技术等改性方法得到的离子交换分子筛M—ZSM-5广泛用作DeNO.[5,芳构化[1圳,裂化¨,汽油邻氢降凝[2以及其它反应[3?22-24]的催化剂.ZSM-5分子筛白问世以来,已经对工业生产起了重要的作用,并且得到了广泛研究.本文结合本课题组以往及近期的研究工作[6-|】探究了近年来对ZSM-5分子筛进行表面修饰,对其酸性及孔结构进行优化,以提高其催化活性及稳定性方面的研究进展;强调催化剂的结构,表征与性能及用途的关联,并提出了Cu-ZSM-5分子筛上NO直接催化分解的反应机理.1ZSM_5分子筛的晶体结构与Ⅺ表征催化剂的性能和用途是由其结构决定的.x一射线衍射(XRD)单晶结构分析的结果表明:ZSM-5分子筛中的T-O四面体组成十元环,十元环共边连接形成螺旋链.螺旋链可经其图形中的2次对称轴旋转180.而得到.螺旋链进一步彼此连接则形成具有周期性结构的ZSM-5分子筛晶体.ZSM-5分子筛可由螺旋链按对称面的反映操作(相当于照镜子)而得到.O的离子半径为1.35A,据此可以推知,由T.O四面体彼此连接并周期性重复而在ZSM-5分子筛晶体中形成的直形孔道平行于(010)方向,孔径为5.6×5.4A;而沿着(too)方向的正弦形孔道孔径则为5.1×5.5A,两种孔道在(001)方向彼此重叠并扩大….这种骨架结构对应于ZSM-5分子筛XRD多晶粉末谱中20=8o附近的两个衍射峰,以及2O=25.附近的特征五指峰.不同制备条件,不同制备方法,不同Si/A1比的ZSM-5分子筛及其经改性的MZSM-5分子筛的粉末衍射谱图中一般都会保持这些特征峰.7I圳'.XRD结构分析还发现,ZSM-5分子筛有简单单斜(monoclinicP)和简单正交(orthorhombicP)两种晶型,这两种晶型的骨架结构类似,均如上所述,两种晶型的晶胞参数也比较接近.并且,粉末图中20=29.附近的单峰是正交晶系ZSM-5分子筛的特征峰,该位置的衍射峰分裂为双峰则是属于单斜晶系的ZSM-5分子筛的特征'.收稿日期:2005-08-08.作者筒介:薛荚(1962一),女,教授,博士导师.主持国家自然科学基金资助课题1项,作为主研人员参与完成国家自然科学基金九五重大课题,国家博士点基金课题,国家I然科学基金八五重大课题各1项,获各种奖励(成果)5项.迄今已在国内外重要学术刊物上发表学术论文22篇(其中,英文论文7篇,近两年米被scI收录的论文1O篇).主要从事理论化学研究.l?采用XRD结构分析技术,不仅可以确定催化剂的物相,还可以得到晶粒尺寸,晶胞中原子的位置,原子之间的距离,氢键键长和键角等结构信息.借助于量子化学理论计算,还可以确定催化剂的活性物种和活性位,并且可以探讨催化反应的历程和机理等蚓.总之,XRD技术对ZSM-5分子筛催化剂的表征是十分重要和非常有效的.2ZSM_5分子筛的酸性质及孑L结构研究表明,添加助剂,表面修饰,以及水热处理等可以对ZSM-5分子筛的酸性质及孔结构等进行优化.一般说来,ZSM-5分子筛催化剂的酸量随Si/A1比增大而减小,酸强度则随之降低.Si/A1比越大,ZSM-5分子筛催化剂的耐酸性和稳定性亦越强.作为烃类转化反应催化剂的ZSM一5分子筛,其酸性影响烃的转化率,产品分布和催化剂寿命则取决于酸强度的分布.分子筛的酸性较大较强,特别是适中的B酸有利于芳构化及芳烃和烯烃的烷基化.IR谱中1545cm和1635cm附近的吸收峰表征Cd—ZSM-5分子筛中B酸的存在,1454cm左右则是其L酸的特征吸收峰J,3610cm处的吸收峰表征CuC1/H-ZSM-5分子筛的B酸¨引.由朱向学等¨副计算所得丁烯裂解反应的热力学数据知,ZSM-5分子筛催化剂较强的酸性有利于氢转移及芳构化反应的进行,降低其酸性可以提高目的产物丙烯和乙烯的选择性和收率,合适的反应条件可以有效抑制氢转移等副反应.毛东森等副的研究表明,合成气直接制二甲醚反应的催化剂Cu-ZnO—A10一ZSM-5分子筛的弱和中等强度的酸性位是生成二甲醚的活性中心,强酸位则是生成烃类副产物的活性中心.高温水热处理可以减少催化剂的强酸中心,提高二甲醚的选择性,但同时也会使弱酸中心的数量减少而降低催化剂的活性.Mg常用于调节MZSM-5分子筛催化剂的酸性,添加适量MgO可明显降低HZSM-5分子筛中强酸中心的数量,并能将较强的B酸中心转化为较弱的L酸中心.NH3-TPD常用于表征催化剂的酸性质,其峰面积可以代表酸量,峰位置及峰高可以代表酸强度.催化剂表面的酸度还可以用电位滴定法确定,也可以用Hammer指示剂法确定催化剂总的和外表面的酸度分布.ZSM-5分子筛的孔结构是决定其择形催化性能的重要因素.除XRD技术是表征分子筛孔结构的强有力武器之外,一般还用比表面仪采用N:吸附法测定多相催化剂的孔径和孔容积等.研究表明,乙烯齐聚反应的最终产物将受分子筛孔结构和内表面酸性位和外表面酸性位双重作用的影响.为了提高直链烯烃产物的收率和选择性,除应选择适宜孔结构参数的ZSM-5分子筛外,还必须降低其外表面酸性位的活性.张君涛等报道NaZSM一5(26)(26=nsl/n.)分子筛催化剂经离子交换后得到的MZSM-5(M=Ba,Mo,Cd)分子筛的孔径有所扩大,有利于乙烯齐聚生成芳烃及稠环芳烃.MZSM-5经有机碱邻菲咯啉表面修饰后,产物中Ot一烯烃的选择性明提高,这是邻菲咯啉分子不仅可以在催化剂外表面吸附,而且还可以进人ZSM.5分子筛的较大孔道,并在其表面吸附使之大部分活性中心失活之故.郭新闻等的研究结果显示,对4.甲基联苯与甲醇的甲基化反应催化剂HZSM-5分子筛,采用添加金属氧化物进行改性,随MgO负载量的增加,样品的比表面积和微孑L比表面积逐渐减少,中孔的比表面积变化不大.同时,经金属氧化物改性后,减少了催化剂的酸性,抑制了产物4,4'一二甲基的异构化,脱烷基化及烷基化,使其选择性提高. 由上可见,载体ZSM-5分子筛的孑L结构及酸性质对催化剂的性能和用途起着决定性作用.3Cu—ZSM-5分子筛催化剂上NO直接分解的机理金属离子交换是对ZSM-5分子筛进行改性与优化的重要方法.改性分子筛MZSM.5中,Cu—ZSM一5分子筛尤其重要.研究发现,Cu—ZSM一5是容易达到超计量离子交换的体系¨引,这是由分子筛的结构决定的.铜离子交换的Cu—ZSM-5分子筛对NO直接分解反应有很高的活性[71].高Si/A1比,铜离子交换量超过ZSM-5分子筛的单层分散阈值等,有利于提高催化剂的活性.这是因为cu是NO直接分解的活性物种,cu与cu札之问可逆的氧化还原循环使NO的直接分解成为可能.一般是以cu(Ac):或Cu(NO,):等铜盐作为cu源,采用常规浸渍法或直接混合研磨的方法制备Cu7-.5~-5分子筛催化剂. 催化剂中cu是以[Cu(OH)]存在,在NO直接分解反应的条件下,发生如下反应:2[Cu(OH)]=cu'+CuO+H0由电荷补偿原则可以知道,cu趋向于由分子筛的孔道向两个[AIO]一四面体空隙之间迁移,这对高Si/Al比ZSM-5分子筛而言,原子之间的距离太大,不合适,故cu容易还原为cu,cu 向[AlO]一四面体2?空隙迁移,同时吸附NO.NO通过cu与cu+2之间可逆的氧化还原循环而分解:4CuO=2Cu2O+O22Cu2O+4NO=4CuO+2N2+O2因为具有不需要另外加入还原剂,不会产生新的污染物等特征,直接分解无疑是脱除大气污染物NO的关键起始物,并且还是脱除NO的良好方法.Cu—ZSM-5分子筛对NO直接分解具有优良性能是由其结构决定的,Cu由分子筛的孔道向AI—O四面体空隙迁移是关键步骤,Cu与Cu之间可逆的氧化还原循环起重要作用.因此,分子筛的Si/A1比是对其催化性能有较大影响的因素之一.4ZSM-5分子筛催化剂的其它表征方法及用途Cu-ZSM-5分子筛的Cu含量可以用原子吸收光谱法测定,Cu元素的表面形态可以用x射线光电子能谱(XPS)仪测定.此外,rI.PR,TPD,SEM等技术也常用于催化剂的表征.H2-TPR谱中,cu还原为cu的峰在209"附近,265.附近则是cu还原为Cu的还原峰【|¨.O—rPD方法¨刮显示,Cu-ZSM-5上有三个O脱附峰,最高峰温为700K的脱附峰对应的O:脱附与催化活性有直接关联.Cu—ZSM-5催化剂0吸附量明显高于co-zsM一5,Fe—zsM_5和H—ZSM-5的O吸附量,这是其催化活性在三者中为最高的原因之一.在Cu-ZSM-5的XPS谱中cu+2的结合能为942.7eV,Cu的结合能则为933.1eV【6.】引.我们近期的研究工作表明,nsi/n^l比分别为25,38和5O的Cu—ZSM-5,Cu—Ce—ZSM-5,Cu—La.ZSM-5以及Cu —Ag—ZSM5分子筛催化剂的XRD谱中,20=23—26.出现特征五指峰,9.附近有两个较强的衍射峰,这与前述结果一致. 南开大学李赫喧教授等用水热晶化法合成了ZSM-5分子筛.合成时不用胺类模板剂,而是用廉价易得的工业水玻璃,硫酸铝和硫酸为原料,成本仅为国外胺法合成的1/9.合成工艺简单,分子筛产率高,生产周期短,产品结晶度好,并且避免了胺对环境的污染.又因为不需要经过焙烧脱氨,可以直接进行离子交换,简化了催化剂制备工艺.该法突破了国际上合成ZSM-5分子筛必须用胺类作模板剂的传统理论和方法.南开大学在用乙二醇合成乙醚的生产中使用该法生产的ZSM-5分子筛催化剂取代三氟化硼催化剂后,产率提高20%,主要原料成本下降2l%,每吨产品成本降低2000元,并且消除了氟化硼对设备的腐蚀和对环境的污染.该项目获得国家教委科技进步二等奖.他们用ZSM-5分子筛催化剂由乙醇脱水制乙烯,与采用传统的氧化铝催化剂比较,反应温度降低100.C,空速高1—2倍,节省了能源,提高了生产效率.此项目获得国家发明奖四等奖.他们还将ZSM-5分子筛催化剂用在乙苯,乙醇合成对二乙苯的生产中,可使对二乙苯选择性达到95-98%,这是生产长期依靠进口的二甲苯分离吸附剂的一种催化合成新工艺,使我国"对乙二苯"的生产将很快实现国产化.此外,中国石化总公司抚顺石油科学研究院用该ZSM-5分子筛制的FDN一1无胺型临氢降凝催化剂,已经可以取代从美国莫尔比公司进口的降凝催化剂.胜利炼油厂在引进装置上采用ZSM一5分子筛催化剂后,每批催化剂可节约外汇126万美元.北京大学林炳雄教授等首次应用多晶x射线衍射方法,对国内外用典型方法制备的ZSM-5分子筛进行了体相结构和性能的研究,发现了该类型分子筛结构的易变性以及分子筛晶格内存在强度,酸度及稳定性不同的两类质子酸中心sj和S.i'两类质子酸中心的强度和空间位置不同,因而有各自的催化功能.由上可见,ZSM-5分子筛的结构决定了它优良的催化性能和广泛的用途.参考文献:[1]D.H.Ohon,C.T.KokotaUo,wton.Crystalstruetureandstructure-relatedproperti 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ProgressinStructureandCatalysisPropertiesofZSM-5ZeolitesXUEYing,WUYu¨.W ANJia—yi(1.CollegeofChemistry,SichuanUniversityChengdu610064;2.SichuanInstituteofProductQualitySupervisionandInspection,Chengdu610031) Abstract:Theprogressinthecrystalstructure,catalysisandacidicpropertiesofMZSM-5was summarizedeny.Theeffectivethree?dimensionalchannelswerestudied.CoppercationexchangedZSM -5zeolitesareeffec—tivecatalystsfortheNOdecompositionreaction.Theredoxmechanismhasproposeda8follo ws:4CuO=2Cu20+022Cu20+4NO=4CuO+2N2+02Keywords:ZSM?5Zeolites;XRD;three-dimensionalChannel;acidicproperties;sununary。

酸碱处理对ZSM-5分子筛物化性质和反应性能的影响吕江江;黄星亮;赵蕾蕾;孙仁山;胡龙旺;龚艳【摘要】考察了碱处理、先碱后两步酸处理对HZSM-5分子筛物化性质以及苯与甲醇烷基化反应性能的影响.结果表明,碱处理在脱除分子筛中非骨架硅的同时,提高了晶孔的利用率,也中和了分子筛的强酸中心,使催化剂活化甲醇的能力减弱,苯与甲醇反应活性降低;先碱后两步酸处理既脱除了分子筛中的非骨架铝,也恢复了一部分强酸中心,提高了苯与甲醇的反应活性.进一步考察了先碱后两步酸处理中不同碱浓度的影响,结果表明,适宜浓度的碱处理后再两步酸处理,一方面,能脱除分子筛的非骨架硅铝物种,使分子筛的颗粒粒径更加均匀;另一方面,分子筛的强酸中心有所减少,降低了催化剂的积炭失活速率,苯转化率提高15％以上.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2016(044)006【总页数】6页(P732-737)【关键词】碱处理;强酸中心;非骨架硅铝物种;苯-甲醇烷基化【作者】吕江江;黄星亮;赵蕾蕾;孙仁山;胡龙旺;龚艳【作者单位】中国石油大学(北京)化学工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)化学工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)化学工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)化学工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)化学工程学院,北京102249;中国石油大学(北京)化学工程学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE624.9甲苯和二甲苯都是重要的基础有机化工中间体，也是高辛烷值汽油添加剂以及对二甲苯的生产原料[1,2]。

近年来，由于高品质汽油和对二甲苯需求量的增加，传统的催化重整分离以及石脑油热裂解生产的甲苯和二甲苯已不能满足市场的需求。

因此，开发出一条新的甲苯与二甲苯生产技术路线具有重要的现实意义。

苯与甲醇烷基化生产甲苯和二甲苯技术是在中国苯与甲醇产能过剩的市场背景下提出的[3]。

在ZSM-5分子筛催化剂的作用下，苯与甲醇烷基化生成对二甲苯的选择性较高，工艺流程简单，因而受到了众多科研工作者的广泛关注[4-6]。

碱处理对ZSM-5分子筛膜结构及其催化性能的影响袁方;厉刚;胡申林【摘要】以片状或管状不锈钢为载体,采用原位生长法制备ZSM-5分子筛膜,考察了碱处理对ZSM-5分子筛膜结构及其催化性能的影响.结果表明,用0.2 mol/L的NaOH溶液处理ZSM-5分子筛膜时,碱处理温度偏高或时间偏长,均会导致分子筛膜表面出现裂痕,影响膜基界面结合强度;在合适的碱处理条件下,可避免分子筛膜出现裂痕,但不能如粉末样品那样产生介孔;碱处理可溶解分子筛膜表面的无定型物质,从而改善其催化性能.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2014(030)001【总页数】5页(P140-144)【关键词】原位生长法;碱处理;ZSM-5分子筛膜【作者】袁方;厉刚;胡申林【作者单位】浙江大学化学系,浙江杭州310027;浙江大学化学系,浙江杭州310027;高超声速冲压发动机技术重点实验室,北京100074【正文语种】中文【中图分类】O611.4规整结构催化剂是近年来化工领域的一个研究热点［1］。

所谓规整结构催化剂，就是将催化活性组分以涂层或薄膜的形式负载在具有规整结构的载体上，其优点是可减少扩散的影响，降低流体阻力，使流体分布更均匀。

ZSM-5分子筛是一类性能优异的固体酸催化剂，以ZSM-5分子筛膜为催化活性组分的规整结构催化剂得到了广泛关注，这类催化剂已用于NOx选择性催化还原（NOx-SCR）［2］、苯一步氧化制苯酚［3］、烃类裂解［4－6］等反应，表现出比一般填充床催化反应器更好的性能。

ZSM-5分子筛晶体内含二维的孔道结构，沿b轴方向为直线型孔道，孔道截面尺寸为0.54nm×0.56nm；沿a轴方向为zig-zag孔道，孔道截面尺寸为0.51n m×0.55nm［7］。

由于ZSM-5分子筛的孔道尺寸与反应物分子尺寸相近，分子在孔道内扩散较慢，从而影响了催化剂的活性、产物选择性及使用寿命。

《多级孔ZSM-5沸石的孔结构、酸性及其芳香烃苄基化催化反应性能研究》篇一多级孔ZSM-5沸石的孔结构、酸性及其在芳香烃苄基化催化反应性能研究摘要：本文针对多级孔ZSM-5沸石的孔结构、酸性及其在芳香烃苄基化反应中的催化性能进行了深入研究。

通过多种表征手段，详细分析了沸石的物理化学性质，并在不同反应条件下考察了其催化性能。

研究结果表明，多级孔ZSM-5沸石具有优异的催化性能，为芳香烃苄基化反应提供了新的思路和方法。

一、引言ZSM-5沸石作为一种重要的工业催化剂，因其独特的孔结构和酸性而备受关注。

多级孔ZSM-5沸石更是因其丰富的孔道结构和良好的催化性能，在催化领域具有广泛的应用。

本文旨在研究多级孔ZSM-5沸石的孔结构、酸性及其在芳香烃苄基化反应中的催化性能，以期为相关领域的研究和应用提供理论依据。

二、实验部分1. 材料与方法（1）材料：选用多级孔ZSM-5沸石为研究对象。

（2）表征方法：利用X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附实验、扫描电镜（SEM）、NH3程序升温脱附（NH3-TPD）等手段对沸石进行表征。

（3）催化反应：以芳香烃与醛类为原料，通过苄基化反应考察多级孔ZSM-5沸石的催化性能。

三、结果与讨论1. 孔结构分析通过氮气吸附-脱附实验，测得多级孔ZSM-5沸石具有丰富的介孔和大孔结构，有利于反应物和产物的传输。

XRD和SEM 结果表明，沸石具有规整的晶体结构和良好的形貌。

2. 酸性分析NH3-TPD实验表明，多级孔ZSM-5沸石具有适中的酸量和适当的酸强度，有利于催化反应的进行。

酸性的适中程度对于催化反应的活性和选择性具有重要影响。

3. 催化性能研究在芳香烃苄基化反应中，多级孔ZSM-5沸石表现出优异的催化性能。

不同反应条件下，催化剂的活性和选择性存在差异。

通过优化反应条件，可以提高催化剂的催化性能。

此外，催化剂的稳定性和再生性能也是评价其催化性能的重要指标。

四、结论本文系统研究了多级孔ZSM-5沸石的孔结构、酸性和在芳香烃苄基化反应中的催化性能。

纳米晶堆积多级结构ZSM-5分子筛的设计合成及其催化甲醇制丙烯反应性能栗文龙;马通;尹琪;顾洪歌;吴志杰;窦涛【摘要】采用硅凝胶原位转化自组装的方法,并且没有使用第二模板剂或有机添加剂情况下,成功地水热合成了纳米晶堆积多级结构ZSM-5分子筛.对合成样品进行了N2吸附-脱附、SEM、TEM和XRD表征,并考察其催化甲醇转化制丙烯(MTP)反应性能.结果表明,多级结构ZSM 5分子筛由50～90 nm的ZSM-5晶体堆积而成,具有丰富的介孔结构;其介孔孔容和外比表面积相对常规ZSM-5分子筛和纳米晶ZSM-5分子筛都有较大的提高,并且结晶度良好.相对于纳米晶ZSM-5分子筛,纳米晶堆积多级结构ZSM-5分子筛由于其结构上的优势,具有更好的扩散性能,能够有效地提高催化寿命及丙烯选择性,在产品分离上也具有极大的优势.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2015(031)002【总页数】6页(P550-555)【关键词】多级结构;ZSM-5;甲醇转化;丙烯选择性【作者】栗文龙;马通;尹琪;顾洪歌;吴志杰;窦涛【作者单位】中国石油大学重质油国家重点实验室 CNPC催化重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室 CNPC催化重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室 CNPC催化重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室 CNPC催化重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室 CNPC催化重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室 CNPC催化重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TQ246.9沸石作为微孔晶体材料,由于其较高的酸性和微孔孔道导致的择形性,广泛应用于多相催化反应中,尤其在石油化工中发挥着重要作用[1]。

然而,也正是其较小的微孔孔道,限制了催化反应中分子的传输和扩散,也限制了一些受扩散控制的催化反应的性能[2]。

碱处理多级孔ZSM-5的酸性及吸附扩散性能研究初春雨;阎松;孟秀红;段林海【摘要】在不同条件下用NaOH处理ZSM-5分子筛,得到不同孔径分布的微-介孔多级ZSM-5分子筛,运用XRD、N2吸附-脱附、SEM、NH3-TPD和Py-FTIR 等方法对其进行表征.采用智能质量分析仪(IGA)等考察改性后的分子筛与苯分子之间吸附扩散性能及其与酸量及吸附位的构效关系.结果表明:碱处理不会改变分子筛整体的晶相结构,但是碱处理会一定程度破坏分子筛的结晶度;碱改性会形成微-介多级孔分子筛,并能调变分子筛的酸量,调变后酸量相对大的多级孔 ZSM-5分子筛有更多的吸附位,吸附量也会相应增大;此外,苯在多级孔ZSM-5上的传质性能不仅与多级孔ZSM-5分子筛的吸附位有关,还与孔结构有关;介孔含量越多,多级孔体系贯通性越好,苯的传质性能越好,越有利于多级孔ZSM-5活性位的吸附及其催化性能的提高.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2016(047)010【总页数】6页(P66-71)【关键词】NaOH;多级孔;ZSM-5;吸附位;扩散速率【作者】初春雨;阎松;孟秀红;段林海【作者单位】辽宁石油化工大学辽宁省石油化工催化科学与技术重点实验室,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学辽宁省石油化工催化科学与技术重点实验室,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学辽宁省石油化工催化科学与技术重点实验室,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学辽宁省石油化工催化科学与技术重点实验室,辽宁抚顺113001【正文语种】中文HZSM-5分子筛因具有丰富的酸中心、高活性及规整的孔结构等优点被作为催化剂和选择性吸附剂应用于催化领域[1-5]。

然而由于ZSM-5相对狭窄单一的微孔结构，大分子在孔道中存在明显的扩散限制，微孔中活性位点的可接近性很差，造成反应物或产物聚集在酸中心过度裂化，导致副反应的发生，或者产品结焦堵塞孔道，严重影响较大的反应物及产物的扩散，造成催化反应的传质困难，降低目标产物的选择性。

ZSM-5分子筛物化性能的差异对其催化性能的影响赵建宁;王峰;刘素丽【摘要】通过调变RNH2/SiO2摩尔比值合成出硅铝比相近而晶粒大小不同的ZSM-5分子筛.用XRD、SEM分析样品的相对结晶度和形貌;用STPD法测量其表面酸性.表征的结果发现:在相同的合成条件下,ZSM-5分子筛的物化性能随着初始凝胶中RNH2/SiO2比值的变化而发生显著变化.以甲醇为模型化合物,考察其物化性能的差异对催化性能的影响.研究结果发现小晶粒的ZSM-5分子筛对C5+和芳香烃的选择性高,催化活性好,而大晶粒的ZSM-5分子筛对对二甲苯的选择性高.研究的结果显示由ZSM-5分子筛的物化性能可以预测其催化性能.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2017(036)010【总页数】5页(P114-118)【关键词】物化性能;晶体形貌;晶粒粒度;ZSM-5;MTG反应【作者】赵建宁;王峰;刘素丽【作者单位】神华宁夏煤业集团有限责任公司,宁夏银川 750411;神华宁夏煤业集团有限责任公司,宁夏银川 750411;神华宁夏煤业集团有限责任公司,宁夏银川750411【正文语种】中文【中图分类】TQ424.25分子筛催化剂在当今催化科学领域占有举足轻重的地位，而ZSM-5系列催化剂是石油化工领域应用最广泛的一类分子筛催化剂，如：催化脱蜡[1]，二甲苯异构化[2]，甲苯歧化和 MTG[3，4]等。

ZSM-5分子筛催化性能是其硅铝比、晶体形貌、酸性质和晶粒大小等因素综合影响的反映。

Renzo[5]指出晶粒大小是选择分子筛催化剂重要因素，因此，比较不同物化性能的ZSM-5分子筛催化剂具有重要意义。

一般而言，与大晶粒的ZSM-5相比，用小晶粒的ZSM-5分子筛进行催化反应，可以明显提高催化活性，降低催化剂失活速率。

而在甲苯歧化和烷基化反应中，大晶粒的ZSM-5更有利于生成二甲苯浓度高于平衡浓度的产物[3，6]。

通过控制原料和合成条件可以有目的的合成不同物化性能的分子筛催化剂，从而有效的调变分子筛催化剂的活性、选择性及寿命。

《纳米HZSM-5用于苯与CO2-H2烷基化反应的性能研究与调控》篇一纳米HZSM-5用于苯与CO2-H2烷基化反应的性能研究与调控摘要：本文探讨了纳米HZSM-5在苯与CO2/H2烷基化反应中的应用，重点研究了其反应性能及调控方法。

通过实验和理论分析，揭示了纳米HZSM-5催化剂的优异性能及其在反应过程中的调控策略。

一、引言随着能源需求的增长和环保意识的提高，开发高效、环保的催化剂成为化学工业的重要研究方向。

纳米HZSM-5作为一种具有高比表面积和优异催化性能的催化剂，在苯与CO2/H2烷基化反应中具有重要应用价值。

本文旨在研究其在该反应中的性能表现及调控方法。

二、实验材料与方法1. 催化剂制备：采用合适的制备方法合成纳米HZSM-5催化剂。

2. 反应装置：使用封闭式反应器进行实验。

3. 实验方法：在特定温度和压力下，将苯、CO2和H2混合后通入反应器，加入纳米HZSM-5催化剂，进行烷基化反应。

三、结果与讨论1. 催化剂性能研究通过实验发现，纳米HZSM-5催化剂在苯与CO2/H2烷基化反应中表现出良好的催化性能。

其高比表面积和丰富的酸性位点有助于提高反应速率和产物选择性。

此外，催化剂的稳定性好，可多次循环使用。

2. 反应条件对性能的影响（1）温度：适当提高反应温度有助于提高反应速率，但过高温度可能导致副反应增多。

（2）压力：增加压力有利于提高CO2的转化率和产物的选择性。

（3）空速：空速对反应性能有一定影响，适当降低空速可提高反应深度。

3. 催化剂的调控（1）催化剂改性：通过掺杂其他金属元素或采用不同的处理方法对催化剂进行改性，可进一步提高其催化性能。

（2）催化剂再生：使用过的催化剂可通过适当的方法进行再生，恢复其活性。

四、结论本文研究了纳米HZSM-5在苯与CO2/H2烷基化反应中的应用，发现其具有优异的催化性能和良好的稳定性。

通过调整反应条件，可进一步提高催化剂的性能。

此外，通过催化剂改性和再生等方法，可实现催化剂的优化和循环利用，降低工业生产成本。