MCM-22族分子筛的合成、后处理及其在甲烷、丙烷芳构化反应中的催化性能研究

论文摘要

系统的研究了MCM-36分子筛的动态合成规律,考察了溶胀剂配比、溶胀条件、水解步骤和不同前驱体对分子筛比表面的影响。以基础研究和实际应用为目的,建立了30L沿水平中心轴转动的大体积反应罐合成装置,成功合成了晶相均一的纳米级MCM-49、MCM-56和MCM-22分子筛。探索了新的温和的除模板剂方法—双氧水氧化法。通过对MCM系列分子筛进行双氧水处理发现双氧水氧化法处理条件温和,保持了分子筛原始结构,与高温煅烧样品相比,展现了更大的比表面积和更多的活性中心。采用双氧水氧化避免了高温煅烧对MCM-56分子筛所产生的薄层严重卷曲和烧结等现象的发生;通过对MCM-22前驱体进行双氧水处理,形成了一种新型有序层叠的不含超笼的层状分子筛ITQ-2-like;对溶胀后的MCM-22前驱体分别进行了双氧水氧化、超声-双氧水氧化和超声-高温煅烧处理,对比发现经过超声-双氧水氧化处理得到的ITQ-2分子筛具有更大的微孔和介孔比表面积。深入研究了MCM-22、MCM-49、MCM-56和ITQ-2的甲烷、丙烷无氧芳构化反应催化性能和一些反应规律,结合XRD、氮气吸附和氘代乙腈吸附等多种表征手段深入全面的考察了Mo/Zn物种、酸性和分子筛的结构与催化性能之间的关系。

论文目录

• 提要
• 第一章、前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 MCM-22族分子筛概述
• 1.2.1 MCM-22分子筛的结构组成
• 1.2.2 MCM-22族分子筛的分类和结构关系
• 1.2.3 MCM-22族分子筛的研究进展
• 1.2.4 MCM-22族分子筛的催化应用进展
• 1.3 烷烃无氧芳构化反应现状
• 1.3.1 甲烷无氧芳构化
• 1.3.2 丙烷无氧芳构化研究的目的和意义
• 1.4 论文选题的目的、意义
• 参考文献
• 第二章、实验部分
• 2.1 主要原料与试剂
• 2.2 催化剂的表征方法
• X 射线粉末衍射（XRD）
• 差热热重分析（TG-DTA）
• 扫描电子显微镜（SEM）
• 透射电子显微镜（TEM）
• 元素分析（ICP）
• 氮气吸附比表面分析
• 红外光谱分析（FT-IR）
• 2.3 分子筛催化剂的合成
• 2.4 催化剂的芳构化活性评价
• 2.5 芳构化产物分布测算
• 参考文献
• 第三章、HMI 体系下系列沸石分子筛的动态合成与表征
• 3.1 MCM-36、ITQ-2以及ITQ-2-like 分子筛的合成和表征
• 3.1.1 MCM-36的合成和表征
• 3.1.2 ITQ-2的合成和表征
• 3.1.3 ITQ-2-like 合成
• 3.2 MCM-22,MCM-49和MCM-56分子筛30L 扩大合成
• 3.2.1 公斤级纳米分子筛MCM-49的合成及表征
• 3.2.2 公斤级纳米分子筛MCM-56的合成及表征
• 3.2.3 公斤级纳米分子筛MCM-22的合成及表征
• 3.3 nonasil（HMI）的合成
• 3.3.1 实验过程
• 3.3.2 结果与讨论
• 小结
• 参考文献
• 第四章、MCM 系列分子筛模板剂后处理
• 4.1 MCM-49分子筛模板剂后处理
• 4.1.1 MCM-49前驱体分子筛的制备
• 4.1.2 MCM-49模板剂后处理过程
• 4.1.3 性质表征
• 4.2 MCM-56分子筛模板剂后处理
• 4.2.1 MCM-56前驱体分子筛的制备
• 4.2.2 MCM-56模板剂后处理过程
• 4.2.3 性质表征
• 4.3 MCM-22前驱体后处理
• 4.3.1 MCM-22前驱体的制备
• 4.3.2 MCM-22前驱体的后处理过程和ITQ-2-like 的制备
• 4.3.3 性质表征
• 4.4 ITQ-2分子筛的制备
• 4.4.1 ITQ-2的制备
• 4.4.2 性质表征
• 小结
• 参考文献
• 第五章、MCM-22族分子筛在甲烷芳构化反应中的催化性能研究
• 5.1 甲烷无氧芳构化
• 5.1.1 以MCM-49为载体的甲烷无氧芳构化
• 5.1.2 以MCM-56为载体的甲烷无氧芳构化
• 5.1.3 以MCM-22、ITQ-2-like 和ITQ-2为载体的甲烷无氧芳构化
• 小结
• 参考文献
• 第六章 MCM-22族分子筛在丙烷芳构化反应中的催化性能研究
• 6.1 丙烷在Zn/HMCM-56上无氧芳构化反应的研究
• 6.1.1 Zn/HMCM-56催化剂的制备
• 6.1.2 在Zn/HMCM-56催化剂上丙烷无氧芳构化研究
• 6.2 在其它Zn 基MCM-22族催化剂上丙烷无氧芳构化反应性能研究
• 6.2.1 催化剂制备
• 6.2.2 不同分子筛载体对丙烷无氧芳构化反应的影响
• 6.3 甲烷对丙烷无氧芳构化反应的影响
• 小结
• 参考文献
• 结论
• 作者简历
• 发表文章
• 致谢
• 摘要
• Abstract