本文關鍵詞：尿素溶液處理制備多級孔道Beta分子篩及其酸催化性能

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【摘要】：分子篩高度有序的晶體結構及組成,決定了其具有離子交換、吸附和酸催化等性質,從而被廣泛應用于石油化工和精細化工等領域。Beta分子篩是一類具有高度缺陷,含有十二元環(huán)三維孔道的高硅分子篩。由于其孔徑小于2 nm,反應分子易受到擴散限制,無法在孔道內催化涉及大分子的反應,從而影響分子篩的催化性能。后處理脫硅法是一類步驟簡單、易操作的制備多級孔道分子篩的方法。本論文分別以Si/Al比為12.5的聚集態(tài)和小晶粒Beta分子篩為原粉,通過檸檬酸處理調變Si/Al比,然后尿素溶液脫硅制備多級孔道Beta分子篩。在同一檸檬酸溶液處理條件下,聚集態(tài)Beta分子篩比小晶粒Beta分子篩更易脫鋁。以聚集態(tài)Beta分子篩為原粉,考察尿素溶液處理條件(尿素溶液濃度和用量,反應溫度和時間)和Si/Al比對多級孔道Beta分子篩結構、組成和酸性質的影響。結果表明尿素溶液處理優(yōu)先脫除骨架硅,所得多級孔道Beta分子篩的晶體結構保持良好,介孔孔徑集中分布在3-30 nm,酸量略有下降。兩種形貌的Beta分子篩均可通過尿素溶液脫硅獲得多級孔道,因此尿素溶液處理法是一種溫和、簡便有效的制備多級孔道Beta分子篩的后處理方法。其優(yōu)點在于多級孔道分子篩無需后續(xù)繁瑣的銨離子交換,可以直接用于酸催化反應。將微孔及多級孔道Beta分子篩用于諾卜醇合成反應。結果表明,多級孔道Beta分子篩顯著提高β-蒎烯的轉化率,但諾卜醇的選擇性略下降。以液相離子交換法在多級孔道分子篩內引入Zn2+,對其晶體結構和孔道結構影響不大,但明顯提高了分子篩的L酸量,因此明顯提高了多級孔道Beta分子篩對諾卜醇的選擇性。優(yōu)化Zn2+改性多級孔道Beta分子篩的反應條件,發(fā)現(xiàn)在多聚甲醛和β-蒎烯的摩爾比=3,1.40 mL甲苯溶劑,催化劑用量為反應物總質量的10%,70℃反應5h的條件下,β-蒎烯的轉化率為43%,諾卜醇的選擇性達到66%。將微孔及多級孔道Beta分子篩用于苯甲醚和乙酸酐的乙�；@一中強B酸催化的反應,發(fā)現(xiàn)多級孔道Beta分子篩可提高苯甲醚的初始轉化率,但在改善催化穩(wěn)定性方面,無明顯優(yōu)勢。說明在該反應中催化劑失活的主要原因不在于其孔道結構,而與較大的產(chǎn)物分子在催化劑表面的強吸附有關。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36

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