论文部分内容阅读
负载贵金属的沸石分子筛是将金属或是金属氧化物封装在沸石分子筛的孔穴里,可以负载和保护活性中心,利用沸石分子筛的择型催化性能,选择反应物、反应产物或是过度状态,应用于特定反应中,起到择型催化作用。被约束在微孔晶体里小而又规整的孔道和晶穴环境里的金属簇分散性更好,而且能更有效的防止金属烧结和毒化。本课题对封装Pt的LTA型沸石分子筛进行了H2-TPD研究,探讨了其离子交换,金属的负载量,自还原等性质现象,并用其它表征手段进行了佐证;又通过Pt/NaA沸石分子筛转晶法合成了封装Pt的SOD沸石分子筛,用H2-TPD进行了表征;最后利用H2-TPD研究了氢溢流的影响因素及在苯加氢反应中的作用,得到如下结论:
(1) H2-TPD可以用于经不同离子交换的沸石分子筛的研究,经过不同离子交换的LTA沸石,具有相同的结构,但孔口的不同,会引起脱附阻力的不同,脱附峰的位置和形状就会不同;H2-TPD可以作为封装贵金属的沸石分子筛的一种表征手段,Pt/NaA沸石分子筛在高温处的脱附峰位置和单纯NaA沸石分子筛的稍微靠前,峰强度变小,表明Pt确实分散在了NaA沸石分子筛的孔道里,孔道被堵塞,脱附阻力减小;H2-TPD可以用于贵金属不同负载量沸石分子筛的研究,不同载Pt量的NaA沸石分子筛的低温脱附峰随着负载Pt的量的增加,先增大后减小,说明Pt的加入量在一定范围内,活性中心Pt在孔笼内分散良好,但随Pt量的增加,Pt在孔内开始堆积,堵塞孔道,就会起到相反的作用,高温脱附峰一直在下降,略有向前移动,说明随着Pt量的增加,孔笼被堵塞的越发厉害,孔体积逐渐减小,氢气的扩散阻力越小;H2-TPD可以用于封装贵金属的沸石分子筛前驱体在焙烧过程中自还原现象的研究,Pt/NaA沸石分子筛还原前后的两条H2-TPD曲线几乎重合,说明Pt/NaA沸石分子筛还原前后活性中心Pt原子的数量和分散情况几乎相同,所以证实了Pt的前驱体Pt(NH3)4Cl2在焙烧过程中确实发生了自还原现象,生成了Pt原子。H2-TPD在以上探讨中得到的结论和XRD、N2吸附-脱附、苯加氢反应的数据结论相一致,能够相互佐证。
(2)采用水热合成封装贵金属前驱体的方法先合成Pt/NaA沸石分子筛,然后适当提高温度,通过转晶的方法,可以合成出封装Pt的分散性较好的SOD沸石分子筛,H2-TPD显示氢溢流受体HY沸石分子筛的加入可以大大提高氢溢流效果,苯加氢催化反应的转化率提高也证明了H2-TPD的结论。不过,在水热合成Pt/NaA沸石分子筛的基础上,在相同的硅铝比下,单纯通过提高凝胶碱度,提高晶化温度,延长晶化时间的条件,可以通过水热合成法一步合成Pt/SOD沸石分子筛,但XRD图谱出现铂的峰,Pt在沸石分子筛上的分散并不好。
(3)利用H2-TPD表征手段,通过对比Pt/NaA+HY、Pt/NaA+Hβ、Pt/NaA+ZSM-5、Pt/NaA+MCM-41、Pt/NaA+Al2O3和Pt/NaA+SiO2氢溢流的效果,考察了氢溢流受体的硅铝比和BET比表面积对氢溢流效果的影响,推断出,氢溢流受体硅铝比和BET比表面积的提高,有利于氢溢流效果的增强,两因素在其中起到协同作用。又通过对比它们催化苯加氢的反应转化率,考察了氢溢流效果和氢溢流受体的酸性对苯加氢催化反应的影响,推断出,氢溢流效果和氢溢流受体的酸性在苯加氢催化反应中起到协同作用,好的氢溢流效果和强的氢溢流受体的酸性,都有利于苯加氢催化反应的进行。