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多级孔ZSM-5沸石不仅具有传统微孔ZSM-5沸石独特的三维交叉孔道结构、高的比表面积和较强的酸性和良好的择形催化性能,同时它克服了传统微孔ZSM-5沸石孔径较小,分子传质和扩散受限的问题。其较大的介孔孔径缩短沸石的传质距离,提高沸石的催化效率,使其在石油化工领域具有广泛的应用前景。本论文主要是先用不同的方法合成了微孔ZSM-5沸石,之后采用软模板剂的方法低成本的合成出多级孔ZSM-5沸石,并将其应用于生物质模型化合物的加氢脱氧反应中,研究其物化性能对催化剂反应活性的影响。具体工作如下:(1)合成微孔ZSM-5沸石。在不加小分子模板剂或加少量小分子模板剂的条件下合成的微孔ZSM-5沸石,并研究有无模板剂及不同模板剂对沸石的结晶度、沸石颗粒的形貌及尺寸大小的影响。实验表明:不加小分子模板剂(即无模板剂法)合成的ZSM-5沸石的结晶度较低,颗粒尺寸较小,呈棺木状;加入TPAOH作为模板剂时,所合成的ZSM-5沸石是由2-3μm的立方体颗粒堆积而成的花球状,大小约15-18 μm;而加入正丁胺时,颗粒尺寸约18-25 μm,是由更小的颗粒堆积而成的球状颗粒;调节硅铝比时发现,硅铝比太低时合成的ZSM-5沸石容易含有Si02杂相,硅铝比太高时结晶度太差甚至有可能成为无定形态。(2)合成多级孔ZSM-5沸石。以廉价的水玻璃为原料,以少量正丁胺替代昂贵的小分子模板剂四丙基氢氧化铵(TPAOH),通过加入自合成的阳离子聚季铵盐模板剂(CCQA),成功合成出了高结晶度的多级孔ZSM-5沸石。并探索合成条件对获得的沸石材料性质的影响。实验表明:随着介观尺寸模板剂的用量的增加,介孔的大小也增加。综合考虑比表面积,当加入介孔模板剂为2.5 mL是能达到最好的效果(比表面积为398 m2/g,介孔尺寸为19 nm);随着晶化温度的升高,多级孔ZSM-5沸石的合成诱导期变短,晶体生长变快,沸石的晶化时间也缩短。(3)多级孔ZSM-5沸石用于苯酚加氢脱氧反应。利用多级孔ZSM-5沸石的表面性质和孔道结构,并将其与γ-A1203混合筛选出了高活性的Ni基催化剂,即 Ni/HMZSM-5 和 Ni/Al-HMZSM-5(HMZSM-5:γ-Al2O3 = 3.0:1),将其用于苯酚作为模型化合物的生物质加氢脱氧反应中,实验结果表明,在温和的反应条件下(170 ℃,4MPaH2),Ni/Al-HMZSM-5催化剂对苯酚具有良好的催化性能,苯酚转化率高达99.6%,环己烷的选择性也达98.3%。而且,以多级孔ZSM-5沸石做载体的催化剂与传统的微孔ZSM-5沸石相比催化活性大大提高。