本文關(guān)鍵詞：尿素溶液處理制備多級(jí)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(jié)構(gòu)及組成,決定了其具有離子交換、吸附和酸催化等性質(zhì),從而被廣泛應(yīng)用于石油化工和精細(xì)化工等領(lǐng)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(yīng)分子易受到擴(kuò)散限制,無(wú)法在孔道內(nèi)催化涉及大分子的反應(yīng),從而影響分子篩的催化性能。后處理脫硅法是一類步驟簡(jiǎn)單、易操作的制備多級(jí)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(guò)檸檬酸處理調(diào)變Si/Al比,然后尿素溶液脫硅制備多級(jí)孔道Beta分子篩。在同一檸檬酸溶液處理?xiàng)l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?xiàng)l件(尿素溶液濃度和用量,反應(yīng)溫度和時(shí)間)和Si/Al比對(duì)多級(jí)孔道Beta分子篩結(jié)構(gòu)、組成和酸性質(zhì)的影響。結(jié)果表明尿素溶液處理優(yōu)先脫除骨架硅,所得多級(jí)孔道Beta分子篩的晶體結(jié)構(gòu)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(guò)尿素溶液脫硅獲得多級(jí)孔道,因此尿素溶液處理法是一種溫和、簡(jiǎn)便有效的制備多級(jí)孔道Beta分子篩的后處理方法。其優(yōu)點(diǎn)在于多級(jí)孔道分子篩無(wú)需后續(xù)繁瑣的銨離子交換,可以直接用于酸催化反應(yīng)。將微孔及多級(jí)孔道Beta分子篩用于諾卜醇合成反應(yīng)。結(jié)果表明,多級(jí)孔道Beta分子篩顯著提高β-蒎烯的轉(zhuǎn)化率,但諾卜醇的選擇性略下降。以液相離子交換法在多級(jí)孔道分子篩內(nèi)引入Zn2+,對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)和孔道結(jié)構(gòu)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(jí)孔道Beta分子篩對(duì)諾卜醇的選擇性。優(yōu)化Zn2+改性多級(jí)孔道Beta分子篩的反應(yīng)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(yīng)物總質(zhì)量的10%,70℃反應(yīng)5h的條件下,β-蒎烯的轉(zhuǎn)化率為43%,諾卜醇的選擇性達(dá)到66%。將微孔及多級(jí)孔道Beta分子篩用于苯甲醚和乙酸酐的乙�；@一中強(qiáng)B酸催化的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)多級(jí)孔道Beta分子篩可提高苯甲醚的初始轉(zhuǎn)化率,但在改善催化穩(wěn)定性方面,無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。說(shuō)明在該反應(yīng)中催化劑失活的主要原因不在于其孔道結(jié)構(gòu),而與較大的產(chǎn)物分子在催化劑表面的強(qiáng)吸附有關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36

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本文編號(hào)：1176333