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碱改性ZSM-5分子筛及其甲醇芳构化性能

2021-03-27李君华谢锦印邢锦娟

燃料化学学报 2021年3期
关键词:改性催化剂

李君华,谢锦印,张 丹,*,刘 琳,邢锦娟

(1.辽宁石油化工大学 石油化工学院,辽宁 抚顺 113001;2.渤海大学 化学与化工学院,辽宁 锦州 121013)

1970年,Mobil公司发现甲醇在催化剂上可转化为碳氢化合物,使得目前的甲醇芳构化工艺得到研究者们的广泛关注[1]。甲醇芳构化技术被认为是利用甲醇和增加BTX产量的非常有前途的方法[2]。在用于甲醇芳构化反应的各种固体酸催化剂中,ZSM-5分子筛由于其可调节的酸性质,高水热稳定性且孔尺寸与芳香族化合物分子匹配而被证实是一种有效的催化剂[3-7]。然而,甲醇芳构化反应的主要缺点之一是ZSM-5的微孔会导致晶内扩散受限,并使催化剂迅速失活[8, 9]。为了解决这个问题,许多研究者提出了许多合成方法(例如,减小分子筛的尺寸,合成超大孔和有序介孔分子筛)[10-17]。在几种方法中,将微孔晶体骨架与辅助中孔结构相结合的分级结构分子筛的合成被认为是较好的方法[18, 19]。

为此,已经投入了大量的努力来合成分层的ZSM-5分子筛。此外,迄今为止已经建立了各种合成策略。例如,在分层分子筛的合成中采用硬模板[20-22]、软模板[23, 24]、脱铝[25]、和脱硅[26]等方法。而碱改性被认为是一种有效的在分子筛结构中引入介孔的方法。Verboekend等[27]考察了碱液浓度和硅铝比对碱改性MFI分子筛的性能影响,研究证明了在碱性介质中脱硅是一种合适的在MFI分子筛中引入晶内介孔的后处理方法,且研究还发现,在硅铝比12−200可以实现有效的介孔引入。赵玉琦等[28,29]采用碱改性法对分子筛进行处理,研究发现,碱改性使分子筛形成新的孔隙和孔道结构。……

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