【摘 要】
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作为优质燃料和燃油品质改善剂,乙醇在可替代燃料市场应用前景广阔。合成气经二甲醚（DME）羰基化制乙酸甲酯（MA）、再由MA加氢制乙醇的工艺,具备反应条件温和、催化剂高效且廉价易得等优点,成为乙醇工业的新兴发展方向之一。其中,羰基化反应的低DME转化速率是限制其工业放大的瓶颈。在丝光沸石（MOR）催化剂上,DME羰基化活性与八元环（8-MR）中的Br（?）nsted酸（B酸）密度呈正相关。因此,本文
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作为优质燃料和燃油品质改善剂,乙醇在可替代燃料市场应用前景广阔。合成气经二甲醚（DME）羰基化制乙酸甲酯（MA）、再由MA加氢制乙醇的工艺,具备反应条件温和、催化剂高效且廉价易得等优点,成为乙醇工业的新兴发展方向之一。其中,羰基化反应的低DME转化速率是限制其工业放大的瓶颈。在丝光沸石（MOR）催化剂上,DME羰基化活性与八元环（8-MR）中的Br（?）nsted酸（B酸）密度呈正相关。因此,本文通过结构导向剂辅助、晶种辅助的水热合成方法以及后处理方法提高MOR中8-MR中B酸密度,以期提高MOR催化DME羰基化反应的活性。以N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N-乙基吡咯烷酮（NEP）为结构导向剂,成功调控了B酸位点在MOR中的分布。借助于NH3-TPD与Py-IR量化MOR中B酸位点的密度和分布,在合成样品中观察到12-MR中B酸位点(B12MR)减少而8-MR中B酸位点(B8MR)富集。DME羰基化性能测试的结果表明,随着B8MR增加,样品催化DME羰基化的活性增强。结合TG分析和in-situ FTIR,推测NMP与凝胶中或骨架中的Na+相互作用,所形成的配合离子Na+（NMP）作为电荷平衡离子影响着骨架[AlO4]-的生成。由于空间位阻,配合离子占据12-MR空腔,并迫使Na+进入8-MR,最终导致B12MR减少而B8MR增加。使用碱处理及晶种辅助的水热合成方法,制备出三个系列的样品,分别为经不同浓度碱液处理的样品、以不同浓度碱处理过的MOR为晶种经水热合成的样品以及改变晶种添加量合成的样品。借助于NH3-TPD与Py-IR量化样品B酸的密度及分布、Lewis酸（L酸）密度。结果发现,适当浓度的碱溶液处理、适当酸性质的晶种、适当的晶种添加量可以增加B8MR,从而使样品表现出更高的催化活性。同时,以B酸与L酸的比值(Btotal/Ltotal)为酸性性质的指标、B8MR在总B酸量中的占比(B8MR/Btotal)为酸性分布的指标,探究两个指标与样品结晶度之间的关系。结果表明,样品的酸性性质可以由结晶度预测,高结晶度样品的Btotal/Ltotal值也更高;但酸性位点分布由于受到多方面因素的影响,无法与结晶度进行直接的关联。
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