助催化劑對(duì)Mo-HZSM-5上甲烷無氧芳構(gòu)化催化性能研究.pdf

1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文助催化劑對(duì)MoHZSM5上甲烷無氧芳構(gòu)化催化性能研究姓名：王冬杰申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：有機(jī)化學(xué)（有機(jī)催化）指導(dǎo)教師：鄭小明20030301王冬杰：浙江大學(xué)博士掌位論文此得出研磨法制備的催化劑失活原因可能由結(jié)碳和鉬組分流失引起的，而浸漬法制各的失活主要原因是由結(jié)碳引起的。TPR實(shí)驗(yàn)表明，鉬組分在催化劑上存在多種形態(tài)氧化物。二、甲烷在MoMIItZSM一5催化劑上的無氧芳構(gòu)化研究首次使用Cu、Zn、Ni、Cr以及用w作

2、為甲烷無氧芳構(gòu)化催化劑的助催化劑，發(fā)現(xiàn)助催化劑M(Cu、Zn、W、Ni、Cr)促進(jìn)的Mo—M／IIZSM5催化劑比Mo／HZSM一5催化劑的甲烷轉(zhuǎn)化率和催化劑穩(wěn)定性明顯提高，而芳烴選擇性基本不變。在973K反應(yīng)溫度時(shí)，甲烷轉(zhuǎn)化率分別由Mo／HZSM一5催化劑的745％提高到Mo—Cu／HZSM一5催化劑(浸漬)的1253％；Mo—Cr／HZSM5催化劑(研磨)的133％；Mo—Zn／HZSM5催化劑的1091％；Mo—W／HZSM一5催

3、化劑的10，23％平DMo—Ni／HZSM一5催化劑的1129％。以上催化劑均申報(bào)了發(fā)明專利并獲授權(quán)。(ZL96108703X)通過NH3TPD—MS和吡啶一IR實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在異丙醇分解反應(yīng)中，助催化劑的加入引起了Mo／HZSM一5催化劑表面酸眭質(zhì)(酸量、酸強(qiáng)度)的變化，其中Cu、Zn、W的加入，使得Mo／HZSM5催化劑的強(qiáng)酸性減弱，中強(qiáng)酸增加，強(qiáng)酸量減少。而Ni、Cr的加入，使得Mo／HZSM5催化劑上強(qiáng)酸中心強(qiáng)度增強(qiáng)，同時(shí)總的酸中心

4、數(shù)量增加；而弱酸中心強(qiáng)度減弱，但酸中心數(shù)量增加。結(jié)合異丙醇探針反應(yīng)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Cu、Zn、W的加入，使得Mo／HZSM5催化劑的脫氫活性增強(qiáng)，脫水活性減弱。Cu、Zn、W促進(jìn)了Mo／HZSM5催化劑的脫氫功能，使得芳構(gòu)化中脫氫活化和中間物脫氫環(huán)化為芳烴的步驟易于進(jìn)行，從而使甲烷芳構(gòu)化活性提高。而加入Ni、cr后的Mo／HZSM一5催化劑丙烯產(chǎn)率升高，丙酮產(chǎn)率則降低；即催化劑脫氫活性反而降低，脫水活性增強(qiáng)。Cr、Ni的添加從另一個(gè)角度即促進(jìn)