甲基三氯硅烷歧化反应ZSM-5系列催化剂研究

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随着有机硅行业的快速发展,有机硅单体的需求日益增长,作为有机硅单体用量最大的成分甲基氯硅烷的主要组成部分二甲基二氯硅烷的生产量也急速升长。工业生产二甲主要以直接法合成为主,常伴随着大量的副产物一甲基三氯硅烷和三甲基氯硅烷的生成。副产物经济价值低,利用率低,对环境存在污染,因此研究以副产物为原材料歧化催化生成经济价值高的二甲不但解决了环境问题还为企业提高了经济效益。  本文通过将复盐NaAlC l4使用浸渍法和高温高压负载负载在ZSM-5表面,通过对比使用不同硅铝比的ZSM-5做载体时,催化剂的催化性能的变化以及比表面、酸性等性质的变化,考察载体硅铝比对复盐催化剂催化性能的影响。采用BET、NH3-TPD以及SEM等方法对催化剂进行表征,实验研究结果表明:当NaAlC l4负载比例一定时,硅铝比对催化剂的酸性以及比表面都有影响,硅铝比越小的催化剂,酸性越大。选取硅铝比38的ZSM-5做载体时,催化剂催化酸性最大、活性最大。以硅铝比25、38和50的ZSM-5分子筛最佳催化温度为373.15K,以硅铝比为80的ZSM-5分子筛所制备的催化剂在523.15K时具有最佳催化活性。  本文还通过调节复盐的负载比例、改性载体时间、掺杂稀土金属La、Ce掺杂比例,考察不同比例的活性组分以及载体酸性以及稀土金属对催化剂的活性的影响。采用红外(FTIR)、比表面测定(BET)、NH3吸附-脱附(NH3-TPD)等方法进行表征。实验结果表明:(1)随着复盐NaAlCl4负载比例的增加,催化剂催化活性先增加后略微下降,在负载比例为4%时,催化剂催化效果最好。(2)使用浸渍法将H型ZSM-5分子筛改性为Na型,随着改性时间的增加,分子筛酸性下降,其歧化催化效果也下降。(3)掺入稀土金属后,保持金属总的物质的量不变,随着M/Al的增加,催化剂的催化活性下降。
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