多孔ZSM-5分子筛的可控制备及其在苯/乙醇烷基化反应中的应用

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本论文主要研究了多孔纳米ZSM-5分子筛的可控制备、考察了苯/乙醇烷基化反应中的理想条件以及多孔ZSM-5分子筛在苯乙醇烷基化反应中的催化性能评价。本文第二章以有机硅烷APTMS为添加剂制备了不同硅铝比的ZSM-5分子筛,并且讨论了不同硅铝比对ZSM-5分子筛的形貌和孔结构的影响。制备出的不同硅铝比的纳米ZSM-5分子筛都具有较高的结晶度和规整的形貌;硅铝比为30、60、和100的三种样品都由纳米颗粒堆积而成,且都存在微孔和介孔或超微孔。而当硅铝比为300时,分子筛形貌成药片状,但没有纳米颗粒的存在,且只存在微孔结构。本文第三章对所合成的ZSM-5分子筛上采用0.6mol/L的Na2CO3溶液作为碱液对不同硅铝比的ZSM-5分子筛进行碱处理脱硅,同时考察了不同碱处理时间对不同硅铝比的ZSM-5分子筛物相结构和形貌的影响。当碱处理时间为0.5h时,ZSM-5分子筛外部形貌并没有破坏,并且内部具有空腔结构。随着碱处理时间的延长,硅铝比40、60的ZSM-5分子筛仍能保持较完整的外部形貌,而硅铝比为400的ZSM-5分子筛,碱处理时间的延长对其形貌有严重的破坏。本文第四章考察了ZSM-5分子筛在固定床反应器上对苯/乙醇烷基化反应的催化性能评价。当催化床层反应温度为400℃时,苯/乙醇摩尔比为4时,硅铝比为60的ZSM-5分子筛苯的转化率最高,达到42.35%;当采用硅铝比为60的多孔ZSM-5分子筛催化苯/乙醇烷基化反应的理想条件:反应温度400℃,苯/乙醇摩尔比为4;对碱处理过后的不同硅铝比的多级孔道的ZSM-5分子筛催化苯/乙醇烷基化反应的催化效果进行了分析并可尝试在日后的工作中,对碱处理过后的ZSM-5分子筛进行酸洗。
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