【摘 要】
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本论文主要对HZSM-5催化剂进行了金属和有机改性处理,考察了其在环己烯水合反应中的应用,并进行了BET,XRD,NH3-TPD和Py-IR等系列表征。
首先,以HZSM-5为催化剂,确定了环
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本论文主要对HZSM-5催化剂进行了金属和有机改性处理,考察了其在环己烯水合反应中的应用,并进行了BET,XRD,NH3-TPD和Py-IR等系列表征。
首先,以HZSM-5为催化剂,确定了环己烯水合的反应条件为:126℃,210min,油水比例50ml/50ml,催化剂用量3.9g,转速900rpm,初始压力0.40MPa。在该条件下,环己烯转化率和环己醇选择性分别为8.12％和99％。还通过热力学的方法计算了该反应的平衡转化率。
其次,考察了Ti4+,Cr3+和La3+交换改性后HZSM-5分子筛的水合活性,结果表明,金属改性后的催化剂反应活性明显高于母本HZSM-5,尤其是Ti-ZSM-5系列催化剂,活性最高达11.0％。NH3-TPD和Py-IR酸性测定表明,金属离子改性后催化剂的酸量较母本HZSM-5降低,但B酸中心和L酸中心的浓度比值(CB/CL)却有增加,这可能是水合活性增加的原因之一。XRD结果表明,改性之后催化剂的结晶度较母本HZSM-5有显著降低。另外通过有机三甲基氯硅烷成功实现了HZSM-5催化剂的表面亲油性调变,但该催化剂在水合反应中活性不高,并且有机链容易脱落。
最后,分别考察了母本HZSM-5和Ti改性HZSM-5催化剂(Ti-Z-3)在环己烯水合反应中的稳定性。结果表明,有机吸附物覆盖HZSM-5催化剂的表面是造成催化活性和稳定性降低的原因之一,用H2O2氧化再生法可以有效脱除表面吸附物和恢复活性。另外,HZSM-5催化剂在反应中会发生水热脱铝、结晶度降低和晶粒改变等变化,也是使其催化活性显著降低的因为。由此也使得催化剂的沉降性能和稳定性有所下降。Ti-Z-3催化剂在重复使用5次之后活性较好的保持,金属Ti基本没有脱落。这表明,适当钛改性的催化剂具有较好的水合稳定性。
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