MCM-41和硅鋁微孔-介孔復(fù)合分子篩的合成、表征和催化性能研究.pdf

1、本論文采用水熱法制備了一系列MCM-41和硅鋁復(fù)合分子篩催化劑，采用XRD、BET、IR、SEM、TEM、TG-DTA和NH3-TPD等現(xiàn)代分析手段對其進(jìn)行了表征，以三異丙基苯為反應(yīng)物對催化劑進(jìn)行催化裂化性能評(píng)價(jià)。
　　 1、在本實(shí)驗(yàn)室條件下，水熱法合成MCM-41分子篩的最佳條件為nSiO2/nAl2O3=70、nCTAB/nSiO2=0.12，pH=9、晶化溫度120℃，晶化時(shí)間56h;水熱法合成硅鋁復(fù)合分子篩的最佳條件為n

2、SiO2/nAl2O3=90、nCTAB/nAl2O3=22、nTEAOH/nAl2O3=30、nH2O/nAl2O3=1400、晶化溫度120℃，晶化時(shí)間12～84h。
　　 2、N2吸附-脫附結(jié)果顯示，MCM-41分子篩具有2.8nm的均一孔徑。合成的硅鋁復(fù)合分子篩同時(shí)具有微孔和介孔結(jié)構(gòu)，而且硅鋁復(fù)合分子篩的表面積最大達(dá)到了1120m2/g，優(yōu)于MCM-41分子篩的782m2/g。
　　 3、SEM照片顯示MCM-4

3、1分子篩晶體呈團(tuán)聚狀地生長在一起，晶粒大小比較均勻，每個(gè)球狀晶粒的尺寸約10μm左右。硅鋁復(fù)合分子篩晶體呈團(tuán)聚狀地生長在一起，復(fù)合分子篩晶粒聚集，有的在大顆粒上附晶生長了小顆粒，有的晶粒聚合，晶界不再明顯。
　　 4、TEM照片顯示MCM-41分子篩的孔道剖面呈指紋狀，孔徑尺寸約2nm以上，與N2吸附-脫附測得的2.8nm左右的孔徑尺寸一致。硅鋁復(fù)合分子篩表面分布著較密集的孔道，而且孔道尺寸不均一，這驗(yàn)證了此種硅鋁復(fù)合分子篩是微

4、孔-介孔復(fù)合的結(jié)構(gòu)。
　　 5、吡啶紅外光譜顯示，硅鋁復(fù)合分子篩與ZSM-5分子篩相比，B酸和L酸中心數(shù)量要少，強(qiáng)度也要低。NH3-TPD測試結(jié)果表明硅鋁復(fù)合分子篩存在弱酸和中強(qiáng)酸中心。隨著nSiO2/nAl2O3的增加，硅鋁復(fù)合分子篩的酸量呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢。
　　 6、TG-DTA測試表明，MCM-41分子篩的骨架在780℃發(fā)生坍塌，硅鋁復(fù)合分子篩的骨架坍塌發(fā)生在900℃，說明硅鋁復(fù)合分子篩具有更好的熱穩(wěn)定性。

5、>　　 7、HMCM-41分子篩催化裂化三異丙基苯的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率可達(dá)56.1％。隨著nSiO2/nAl2O3的增加，轉(zhuǎn)化率呈下降趨勢。產(chǎn)物苯、間二異丙苯和對二異丙苯的選擇性也隨著nSiO2/nAl2O3的增加而降低。硅鋁復(fù)合分子篩的nSiO2/nAl2O3在30～150之間變化時(shí)，三異丙基苯幾乎全部發(fā)生了反應(yīng)。隨著nSiO2/nAl2O3的增加，苯和異丙苯的選擇性逐漸降低，而間二異丙苯和對二異丙苯的選擇性逐漸增加。
　　 8、具

6、有相同nSiO2/nAl2O3的HZSM-5、HMCM-41、硅鋁復(fù)合分子篩和機(jī)械混合分子篩，其催化裂化三異丙基苯的活性對比表明，硅鋁復(fù)合分子篩的轉(zhuǎn)化率最高，原料幾乎全部發(fā)生裂解，且異丙苯、間二異丙苯和對二異丙苯的選擇性也較高。HMCM-41的初活性為34.6％，其反應(yīng)產(chǎn)物里有苯、對二異丙苯和間二異丙苯，選擇性都不高。HZSM-5分子篩催化裂化三異丙基苯的轉(zhuǎn)化率最低，僅15.9％，產(chǎn)物中僅有間二異丙苯。機(jī)械混合分子篩ZM1比ZM2的活性