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《改性zsm12分子篩的制備與其催化烷基化反應(yīng)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要[]"Tiiiiiiiii由于新型聚酯材料PEN的單體原料2,6.二甲基萘(2,6一DMN)的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高,制約了PEN的廣泛應(yīng)用。因此,用于萘和甲醇烷基化一步法高選擇性地合成2,6.DMN的分子篩催化劑的制備和改性研究成為催化領(lǐng)域研究的熱點之一。ZSM.12分子篩因具有適宜的孔道結(jié)構(gòu)和酸性能,在萘和甲醇烷基化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)于其它分子篩的催化性能。本文分別用離子交換、同晶置換和合成體系中添加F離子的方法對自制的ZSM.12分子篩進(jìn)行了改性研究,采用XRD、FT-IR、SEM、N2物理吸附、AAS、ICP
2、、XRF、21AINMR、XPS、NH3.TPD和P)r.IR等分析手段對HZSM.12分子篩改性前后的結(jié)構(gòu)和酸性進(jìn)行了表征,在固定床微型反應(yīng)實驗裝置上評價了改性前后的HZSM.12分子篩對萘與甲醇烷基化合成2,6.二甲基萘的催化反應(yīng)性能,研究了不同改性方法對ZSM.12分子篩的孔結(jié)構(gòu)特性、酸性和催化性能的影響規(guī)律。分別用Mg(N03)2和La(N03)3水溶液對HZSM一12分子篩進(jìn)行離子交換改性,研究結(jié)果表明,M礦+、La3+交換改性可以調(diào)變HZSM.12分子篩的孔結(jié)構(gòu)特性、酸量及酸強度,提高分子篩的催化性能。M9
3、2+交換改性后,HZSM.12分子篩的積炭程度明顯減輕,抗失活能力提高;La3+交換改性的HZSM一12分子篩提高了目標(biāo)產(chǎn)物2,6.DMN的選擇性和產(chǎn)物中2,6-/2,7.DMN的比值。分別用Ga、Ti、B和Si對HZSM.12分子篩進(jìn)行了同晶置換改性,結(jié)果表明,雜原子的種類、改性方法及條件對HZSM.12分子篩的孔結(jié)構(gòu)和酸性能有較大影響,改性后的ZSM.12分子篩中產(chǎn)生了二次介孔結(jié)構(gòu),介孔孔容有不同程度的增大,強酸中心的酸強度降低。在初始凝膠中引入Ga經(jīng)水熱合成制備的Ga部分同晶置換改性的ZSM.12分子篩上萘的轉(zhuǎn)化
4、率、2,6.DMN的選擇性及2,6./2,7一DMN比均顯著提高。經(jīng)適宜濃度的(NH4)2TiE6、NHaBF4和(NH4)2SiF6溶液同晶置換改性后的HZSM.12分子篩在保持良好催化活性的基礎(chǔ)上有效地提高了2,6.DMN的選擇性。在含F(xiàn)離子體系中首次合成了ZSM.12分子篩,考察了F離子的加入量和晶化時間對分子篩結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明,當(dāng)F/Si在0.025,----0.10范圍時均可以合成黑龍江大學(xué)碩士學(xué)位論文出具有高結(jié)晶度的純相ZSM.12分子篩,F(xiàn)離子的引入不僅顯著地縮短了分子篩的晶化時間,而且改變了分子篩的
5、晶貌、孔結(jié)構(gòu)特性和酸性,強酸中心的酸強度提高,外表面酸中心數(shù)減少,催化性能明顯改善,在對萘和甲醇烷基化反應(yīng)的催化活性及抗失活能力提高的同時,提高了產(chǎn)物中2,6.DMN的選擇性及2,6-/2,7.DMN比。與HZSM.12分子篩催化劑相比,在含F(xiàn)離子的體系中合成的分子篩樣品F(0.1).Z.4上反應(yīng)4h,萘的轉(zhuǎn)化率由43.7%提高到55.3%,2,6.DMN的選擇性及2,6一/2,7.DMN比分別由25.3%和1.83提高到26.8%和1.90。關(guān)鍵詞:HZSM-12分子篩;2,6一二甲基萘(2,6-DMN);離子交換;
6、同晶置換;AbstractLargeproductionandcommercializationofpolyethylenenaphthalate(PEN)wasrestrictedduetothehighcostandlowavailabilityof2,6一DMNwhichisakeyintermediateinthesynthesisofPEN.Therefore,preparationandmodificationofcatalystabletoproduce2,6一DMNbythealkylationofna
7、phthaleneandmethanolinllighselectivityusingone—stepmethodisbecomingoneofthehotspots.ZSM一12zeoliteshownsbettercatalyticpropertiesinthealkylationofnaphthaleneandmethanolthanotherzeolites.Inthispaper,ionexchange,isomorphoussubstitutionandadditionofF’intothesyntheti
8、csystemwereusedtomodifyself-madeHZSM一12zeolite.AnalyticaltechniqueincludingXRD,F(xiàn)T-IR,SEM,N2physisorption,AAS,ICP,XI強,27A1NMR,XPS,NH3一TPDandPy·IRwereusedtocharacterize