Fe-ZSM-5分子篩膜的制備及在苯酚羥基化反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、ZSM-5分子篩膜由于其孔道大小與工業(yè)上幾種很常用的物質(zhì)的分子動(dòng)力學(xué)直徑相接近,且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及催化性能,在分離、催化等方面有著廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。將過(guò)渡金屬鐵元素引入ZSM-5分子篩骨架,由于調(diào)變了母體分子篩的酸性、孔道大小及表面結(jié)構(gòu),使得到的雜原子分子篩膜Fe-ZSM-5具有更優(yōu)良的催化性能,在催化膜反應(yīng)器中有巨大的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。將無(wú)機(jī)膜與反應(yīng)器結(jié)合起來(lái)是一項(xiàng)重大突破,膜催化因此也被譽(yù)為未來(lái)催化領(lǐng)域的最有前途

2、的方向之一。膜反應(yīng)集反應(yīng)與分離一體化,能耗低,且反應(yīng)不受化學(xué)平衡的限制。對(duì)于反應(yīng)物不相容的反應(yīng)過(guò)程則可以通過(guò)相界面膜反應(yīng)器來(lái)實(shí)現(xiàn),不僅能夠避免溶劑的使用,還簡(jiǎn)化了反應(yīng)過(guò)程。與顆粒催化的反應(yīng)過(guò)程相比,膜催化過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)操作,更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
　　 苯二酚(包括鄰苯二酚和對(duì)苯二酚)是很重要的化工原料,具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。由過(guò)氧化氫和苯酚經(jīng)羥基化反應(yīng)一步制取苯二酚,該過(guò)程工藝簡(jiǎn)單,反應(yīng)條件溫和,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,符合綠色化工的要

3、求,是當(dāng)今最有前途的苯二酚生產(chǎn)方法。目前,該過(guò)程存在的主要問(wèn)題是未能找到高效的催化劑,一旦開(kāi)發(fā)出合適的催化劑,將成為苯二酚生產(chǎn)的重大突破。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,鐵離子對(duì)苯酚羥基化具有較高的催化活性。本文在前人制備鐵硅分子篩膜的基礎(chǔ)上,采用二次生長(zhǎng)法在α-Al2O3載體上制備了含有骨架鐵的Fe-ZSM-5分子篩膜,應(yīng)用自制的界面膜反應(yīng)器考察了不同配比的膜對(duì)于苯酚羥基化的催化性能的影響,結(jié)果表明所制備的膜具有較好的催化活性,且金屬含量對(duì)于該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化