PDDA辅助模板合成多级孔ZSM-5分子筛及其催化裂解性能
2021-12-13贺稳李福威余宏倡王晓峰李志霞
广西大学学报(自然科学版) 2021年5期
贺稳,李福威,余宏倡,王晓峰,李志霞
(广西大学 化学化工学院, 广西 南宁 530004)
0 引言
微孔分子筛的孔道尺寸较小,在大分子反应物的催化裂解反应中容易引起扩散限制、形成积碳并造成催化剂失活[1]。近期,大量研究开始通过在微孔分子筛的制备过程中添加介孔模板剂(如碳纤维、CaCO3,有机胺等)形成多级孔结构以提高反应物质在孔道中的扩散速率,增强催化剂的催化能力[2]。聚二甲基二烯丙基氯化铵(polydimethyl diallyl ammonium chloride, PDDA)是一种强阳离子聚电解质,具有廉价易得的优势,近期也作为添加剂用来调控分子筛的孔道结构[3- 4],研究结果显示,PDDA加入能显著增加介孔体积。然而,PDDA作为模板剂的反应机理仍旧不明,需要进一步的研究探讨。
此外,随着工业的发展和人民生活水平的提高,塑料制品已经成为在工农业生产和人们日常生活中不可或缺的必需品。同时,塑料废弃物也引起了不断加剧的环境污染问题。而废塑料的处理主要通过填埋、焚烧和机械回收等方法进行[5- 6]。在各种方法中,热解和催化裂解技术能够将塑料转化为汽油、低碳烯烃和单环芳烃等高附加值产品,因此被认为是一种最具有广阔前景的能源转换技术[7]。
本文以硅溶胶为硅源,铝酸钠为铝源,四丙基溴化铵为主模板剂,PDDA为辅助模板剂,通过水热法制备了ZSM-5分子筛,调查了PDDA分子量和添加量对分子筛结构特性的影响,进一步使用高密度聚乙烯(HDPE)塑料为原料进行催化裂解反应研究,调查了分子筛的催化性能。……
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