哌啶离子液体模板剂合成ZSM-11及其在苯烷基化中的催化作用

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:y31aaaaa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
分子筛是一种多功能材料,因其具有良好的水热稳定性、较高的比表面积、吸附能力强、强度高、孔道结构规整等特点,在石油化工等领域得到广泛应用,其中,ZSM-11分子筛因其独特的孔道结构在苯与甲醇烷基化反应中具有良好的催化性能。ZSM-11分子筛传统的制备方法中多采用有机胺类模板剂,得到的分子筛为微孔结构,微孔结构虽然在处理小分子和催化择形性上具有优点,但其狭小的孔道尺寸同样会导致催化过程中涉及的有机分子的扩散路径受阻或严重的空间限制,因此多级孔道ZSM-11的制备仍是研究者努力的方向。本文设计合成了一类双功能离子液体模板剂,使其具有分子筛结构导向和多级孔致孔作用,并以其为模板剂一步水热法制得ZSM-11分子筛;模板剂绿色、极低蒸汽压、不挥发、良好的溶解性等特点,使分子筛制备过程中因模板剂挥发造成的污染大大降低;同时,通过改变离子液体分子结构,调控ZSM-11分子筛的孔道结构等理化性质,进而提升其在苯与甲醇烷基化反应中的催化性能。首先,以哌啶、甲基哌啶、溴代烷烃为原料,通过一步法合成了离子液体:(1)N-丁基-N-甲基哌啶溴盐PP1,4Br;(2)N-辛基基-N-甲基哌啶溴PP1,8Br;(3)N-十二烷基-N-甲基哌啶溴盐PP1,12Br;(4)N-十八烷基-N-甲基哌啶溴盐PP1,18Br;(5)N,N-双丁基哌啶溴盐PP4,4Br。通过1H NMR对合成的离子液体进行表征,确认了其分子结构。其次,分别用PP1,4Br、PP1,8Br、PP1,12Br、PP1,18Br、PP4,4Br为单独模板剂,考察其在ZSM-11分子筛制备过程中的模板作用和致孔作用,结果表明,单独使用PP1,4Br和PP4,4Br为模板剂,可制得晶化程度较好的ZSM-11分子筛,其中,PP1,4Br最佳用量为n(Si O2):n(PP1,4Br)=1:0.7,PP4,4Br最佳用量为n(Si O2):n(PP4,4Br)=1:0.7;经表征证实,制得的ZSM-11分子筛有一定的多级孔结构。然后,分别用PP1,4Br/PP1,8Br、PP1,4Br/PP1,12Br为复合模板剂,考察其在ZSM-11分子筛制备过程中的模板作用和致孔作用,结果表明,通过调整复合模板剂的摩尔比例,可制得晶化程度较好的ZSM-11分子筛,其中,PP1,4Br/PP1,8Br和PP1,4Br/PP1,12Br的最佳摩尔比均是5:2较优;经表征证实,所制得的多级孔ZSM-11分子筛,是具有微孔、介孔和大孔的多级孔结构。最后,将制得的多级孔ZSM-11分子筛用于苯甲醇烷基化反应,考察其催化性能。催化结果表明,压力0.2MPa,苯/甲醇摩尔比1:1,空速3h-1时,反应温度约495℃可达到较好的催化性能;其中,n(PP1,4Br):n(PP1,8Br)=5:2和n(PP4,4Br)=0.7条件下合成的ZSM-11在反应中有较优异的催化效果,与现有工艺相比,在二甲苯选择性同为35%时,其苯的转化率分别可达68.16%和67.83%,比现有报道高出约十个百分点,这一优异结果,为多级孔苯甲醇烷基化催化剂的工业应用提供了借鉴。
其他文献
副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,Vp)和霍乱弧菌(Vibrio cholerae,Vc)均属于革兰氏阴性菌,是引起食源性胃肠炎或败血症的重要病原体。它们广泛分布于河口、沿海水域及沉
彩色马蹄莲为天南星科马蹄莲属(Zantedeschia)多年生草本植物,因其具有色彩丰富的马蹄形佛焰苞而得名。其颜色艳丽,形态高雅,深受人们喜爱。但与其他植物相比,马蹄莲的栽培技
腰果酚,一种廉价的可再生资源,因其分子为一个间位十五个碳的烯烃取代的苯酚结构,而易于转变为多种工业原料而得到研究人员的广泛关注。我们以低成本丰富的可再生资源腰果酚
本文在Hilbert空间中,提出了一种逼近Lipschitz伪压缩映射不动点的迭代算法,这个迭代算法的构造,克服了Mann算法不一定收敛于Lipschitz伪压缩映射不动点的问题,并且在恰当的
气体动理学格式(GKS)是一种基于介观气体动理论的新型CFD方法,在高速粘性流动中兼具高精度与强稳健性。本文将GKS与非结构网格自适应(AMR)及时间自适应技术相结合,发展了一种
目前,解决环境污染问题与探索新能源是人们关注的两大焦点问题。微生物燃料电池(MFC)提供了一种处理污水的新技术,可以在脱氮除硫的同时回收电能。微生物在废水污染物的去除中扮演着重要的角色,反硝化电活性菌的活性不仅是硝氮去除效率的影响因素,还是反硝化除硫MFC性能的限制因素。本研究通过微量热试验分析不同阴极电势下反硝化电活性菌的生长特性与代谢活性。采用基于恒电位的稀释倍数法从反硝化除硫MFC中分离反硝
本文是基于笔者的翻译实践完成的。翻译实践原文来自于Agricult in the United States:a documentary history,作者韦恩·拉斯姆森,曾就职于美国农业部。该书内容详实,从不同
随着国际间合作的加强,外语交流逐渐成为常态,由此引发了一个重要的问题,即人们在外语语境下的决策模式是否与在母语语境下有所不同。已有研究表明,人们在外语语境下会倾向于做出更功利的决策,具体表现为在母语语境下进行道德判断的决策时,人们更注重施事者的意图,而在外语语境下则更重视相应行为造成的结果。然而也有研究并未发现上述这种因母语与外语语境不同所导致的差异。为了解决上述争议,本研究聚焦道德判断中的外语效
化石能源的不可再生性和人类社会对其的巨大消耗,使其不断走向枯竭。同时,传统化石燃料的燃烧造成的二氧化碳等温室气体的过度排放的环境问题,也使得廉价、清洁、可再生能源
我国城市轨道交通向智能化发展是势在必行的。当前普遍使用的基于通信的列车控制(Communication Based Train Control,CBTC)系统在长期的运营中,暴露出了许多的问题。例如系统中轨旁设备较多、接口复杂、车地通信时延较大等。这些问题会影响系统性能,增加系统的维护成本。列车到列车(Train to Train,T2T)通信在城市轨道交通中的应用有望解决CBTC系统中的问题,因