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石油化工催化剂多为孔隙结构复杂的多级孔材料,反应过程中催化剂上会同时发生多种传质过程[1]。本研究以兰州化工研究中心开发的几类具有不同孔结构的FCC催化剂和活性分子筛组分为吸附剂,以具典型分子结构的烷烃、烯烃和芳烃分子为模型化合物,采用频率响应法和吸附速率法系统考察吸附质分子在多级孔材料中的传质行为。研究发现,吸附质分子的传质行为与其自身分子结构以及吸附剂孔道结构和表面电子性能有关。烃类分子在FCC催化剂颗粒中的扩散时间常数大于其在活性分子筛组分中的值。如图1所示的频率响应结果证实,催化剂颗粒内基质长程孔道中的扩散过程,以及基质与分子筛晶粒界面间的分子交换过程是催化剂颗粒中传质过程的速控过程,而不是分子筛微孔内的扩散过程。由此可知,增大基质孔道和改善其与分子筛组分微孔结构的贯通性可改进FCC催化剂的传质性能。频率响应(FR)技术可以检测和辨析多孔体系中发生的多个传质过程,是一种有效的多级孔材料传质性能研究手段。