铜盐改性分子筛的制备及其催化苯酚羟基化性能的研究

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:king_hxr
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分子筛具有比表面积大、催化选择性良好等优点,因此在环境与化工行业具有广泛的应用。本文利用水热合成法分别制备了不同 Si/Al比的KZ-1(Si/Al=80)、ZSM-23(Si/Al=44)和ZSM-5(Si/Al=65)分子筛,并通过与饱和NH4Cl溶液离子交换,得到H型分子筛HKZ-1、HZSM-23和HZSM-5。分别将上述H型分子筛进行铜盐改性后,考察其催化苯酚羟基反应的性能。  首先将 HKZ-1分子筛分别与不同浓度的铜氨络合物溶液离子交换得到铜含量分别为0.07%、0.18%和5.79%的催化剂。同时采用浸渍法得到铜含量为6.00%的催化剂。考察了上述催化剂对苯酚羟基化反应的催化活性,结果表明,铜含量为0.18%的分子筛具有较好的催化活性,其催化苯酚羟基化的转化率可以达到36.85%,并且具有回收利用的价值。考察了温度、H2O2与苯酚的摩尔比以及溶剂对反应的影响,结果表明,以铜含量为0.18%的分子筛为催化剂时,在80℃条件下,H2O2与苯酚的摩尔比为8:1时,苯酚的转化率最高。  其次将HZSM-23分子筛与不同pH值的铜氨络合物溶液混合,进行离子交换得到铜含量分别为0.79%、1.37%和3.29%的铜盐改性分子筛。采用扫描电镜、X射线衍射、H2程序升温还原、原子吸收等表征手段对所合成的系列催化剂进行表征。结果表明,HZSM-23分子筛大小均一且结晶度良好,改性后的分子筛骨架结构基本没有发生改变。以苯酚羟基化为探针反应考察分子筛催化活性,实验结果表明,铜含量为3.29%的分子筛具有较好的催化活性,其催化苯酚羟基化的转化率可达30.16%,对苯二酚的选择性可达100%。  最后将HZSM-5分子筛与不同pH值的铜氨络合物溶液混合,进行离子交换,得到铜含量分别为1.09%、1.34%和4.50%的铜盐改性分子筛。结果表明,铜含量为4.50%的分子筛具有较好的催化活性,其催化苯酚羟基化的转化率可达24.36%。
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