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烃类分子在HZSM-5分子筛上的吸附扩散行为研究

2012-01-16杜美玉赖君玲武玉叶宋丽娟

石油化工高等学校学报 2012年3期

杜美玉, 孙 庆, 赖君玲, 武玉叶, 宋丽娟

(辽宁石油化工大学辽宁省石油化工催化科学与技术重点实验室,辽宁抚顺113001)

自ZSM-5分子筛问世以来,由于其具有独特的孔道结构和酸性能,对酸催化的反应有很高的活性,且具有优良的择形性[1],因而广泛应用于石油化工催化和吸附分离领域。通过深入研究各种吸附质在ZSM-5分子筛上的吸附和扩散特性,得到客体分子在分子筛中的宏观和微观信息,能够使研究者对分子筛的吸附本质有更加深入的认识,这对于分子筛材料的制备及其在各方面的应用具有重要的指导价值[2-5]。

在以往的研究中,很多人采用了红外、质谱、吸附等温线和程序升温脱附(Temperature Programmed Disorption,TPD)等手段研究了吸附质分子在HZSM-5分子筛上的吸附、脱附及其表面反应,并对吸附机理进行了探讨[6],但对其具体的吸附机理的解释上还存在很多差异,有人认为是由于分子筛的三维通道的不均匀吸附位引起的[7],还有人认为是吸附质分子构型影响的[8]。

频率响应技术是一种宏观的在准平衡状态下的驰豫方法,是研究微孔材料动力学行为的重要手段之一[9]。频率响应技术可以测得同一体系中发生的多个动力学过程,并根据特征函数、谱图的特点和理论模型判断出吸附和扩散不同的速率控制步骤,并获得动力学性能[10]。本文主要利用频率响应技术研究了吸附质分子在HZSM-5分子筛上的动力学过程。

1 实验部分

1.1 实验试剂

硅铝物质的量比为38的HZSM-5分子筛,由南开大学催化剂厂提供;……

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