采用浸漬法將磷鉬酸(H₃PMo₁₂O₄₀)雜多酸負載于HZSM-5分子篩上,利用X射線衍射、NH₃化學吸附對分子篩進行表征,并將其應用于苯酚-異丙醇烷基化反應中考察其催化活性。結果表明低負載量時磷鉬酸較好地分散在HZSM-5分子篩表面,強酸中心酸性及數量增強,總酸量略有增加負載量過高破壞晶體結構,總體酸量降低。負載量為4%的HMoP/ZSM-5分子篩是較適宜的催化劑在溫度為280℃、異丙醇與苯酚進料摩爾比為0.8、空速為3.0 h^-1的條件下苯酚轉化率最高對、鄰異丙基苯酚總選擇性接近92%。 

【文章來源】：現代化工. 2020,40(01)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

不同負載量的HZSM-5分子篩XRD譜圖

樣品的NH3-TPD譜圖如圖2所示。由圖2中可以看出，HZSM-5分子篩250℃左右的低溫脫附峰對應弱酸位，450℃左右高溫脫附峰對應強酸中心。負載磷鉬酸后的ZSM-5分子篩的弱酸脫附峰向著低溫方向移動，說明弱酸強度略有下降，而強酸脫附峰的位置改變不大，基本保持在450℃左右。雖然弱酸強度降低，但是峰面積隨著負載量的增加而增大，總酸量增多，弱酸位的脫附主要是L酸中心的脫附峰，B酸中心的脫附峰在強酸位，當磷鉬酸質量分數達到6%時，強酸和弱酸脫附峰面積都減小，說明酸量下降，也就是HZSM-5的總酸量和酸性強弱受到磷鉬酸質量分數的影響，隨著磷鉬酸質量分數的增加，HZSM-5催化劑總強酸中心增加，酸性有所上升，當磷鉬酸質量分數過大則酸量及酸性下降。2.3 磷鉬酸負載量對催化性能的影響

在壓力為101.325 kPa、反應物料物質的量的比為0.8、原料質量空速為3 h-1、催化劑質量為0.5 g的條件下，考察溫度對苯酚與異丙醇烷基化反應的影響，結果如圖3所示。由圖3可以看出，溫度為180℃時，苯酚的轉化率低于10%，這是由于苯酚沸點高于180℃，反應物得不到很好的氣化，使其在催化劑表面得不到很好地分散，導致烷基化反應很難發(fā)生。隨著溫度的升高，苯酚氣化分散到催化劑表面，苯酚的轉化率得到提升。但是溫度高于280℃時苯酚轉化率下降，這是由于溫度過高導致產物中的異丙基苯酚發(fā)生脫烷基作用，然后又重新生成了苯酚，而高溫條件下也會使得異丙醇齊聚，從而不能很好地參與反應。對異丙基苯酚(p-IPP)的選擇性隨著溫度的升高不斷增大，這是由于在HMoP/ZSM-5-4%分子篩上苯酚與異丙醇烷基化反應優(yōu)先生成的是對異丙基苯酚，而鄰異丙基苯酚的選擇性在180～240℃之間沒有明顯變化，隨著溫度進一步升高其選擇性呈下降趨勢，這時發(fā)生了烷基轉移，產物中空間位阻較大的鄰異丙基苯酚轉化成了空間位阻較小的對異丙基苯酚。從圖3中對異丙基苯酚曲線中可以看出，當溫度為280℃時，對異丙基苯酚選擇性最高，隨后溫度升高其選擇性略有下降，這是由于苯酚與異丙醇在HMoP/ZSM-5-4%分子篩上除了產物鄰異丙基苯酚和對異丙基苯酚外，也有少量二異丙基苯酚(2,6-DIPP、2,4-DIPP、2,5-DIPP)及苯基異丙基醚(IPPE)等，這是由于在高溫時，產物中對異丙基苯酚發(fā)生烷基重排，使其轉化成其他復雜的烷基化產物。綜合試驗數據及圖3可知，適宜溫度為280℃。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3542509