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《微波法合成含磷mcm-分子筛及催化性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、微波法合成含磷MCM-41分子筛及催化性能研究2009年5月石油炼制与化工PETROLEUMPROCESSINGANDPETROCHEMICALS第4O卷第5期微波法合成含磷MCM-41分子筛及催化性能研究李凤艳,刘欣然,崔苗,孙艳茹(1.北京石油化工学院,北京102617;2.北京化工大学)摘要采用微波法合成了含磷MCM一41分子筛,并运用XRD,SEM,NH3-TPD,BET,NMR手段对合成的分子筛进行表征.结果表明,该分子筛主要有弱酸和中强酸中心,无强酸中心,酸量为0.349~0.553mmol/g;磷原子已经成功进入了分子筛的骨架结构.分别选用1,3,5
2、-三异丙基苯和正十四烷作为反应物,使用自动微反装置,对分子筛进行催化活性的评价.结果表明,采用含磷MCM一41分子筛为催化剂,1,3,5-三异丙基苯的转化率为87.1,正十四烷的转化率为56.2,均高于MCM一41分子筛为催化剂时的转化率.关键词:MCM-41磷分子筛表征1,3,5---异丙基苯正十四烷1前言2O世纪90年代初,美国Mobil公司首次报道了一种孔径在1.5～10am范围内可调的新型沸石族M41S,其中MCM-41是M41S族的一员,它具有六方有序排列的孔道结构,具有高比表面积和大吸附容量的特点,比沸石和磷铝酸盐等微孑L材料更有利于有机分子的快速扩散
3、,但其酸性中心密度和催化活性都很弱,通常采用强化的方法提高分子筛的铝硅比.相应地,这种方法也增加了分子筛体相的铝含量,造成分子筛的结晶度和热稳定性下降.因此,一种理想的MCM一41分子筛结构,即只有当MCM-41分子筛具有表面富铝,体相富硅的特殊结构时才能同时满足高的热稳定性和酸催化活性的要求_】].由于在沸石化学中二氧化硅与磷酸铝之间相似性以及具有各种结构的磷酸铝分子筛的存在,人们很容易想到将介孔合成扩展到磷酸铝材料,文献[2—5]对微孔一介孑L复合分子筛的合成方面进行了报道.本研究将微孔结构AlP0引入到介孔MCM一41_6材料中,采用微波法合成了含磷MCM-
4、41分子筛,通过XRD,SEM,NH.一TPD,BET,NMR手段进行了表征,并对其催化反应性能进行了评价.2实验2.1试剂异丙醇铝,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),正硅酸乙酯(TEOS),均为分析纯,天津市福晨化学试剂厂生产;磷酸(H.PO),分析纯,质量分数85,北京化工厂生产;氨水,乙醇,均为分析纯,北京化工厂生产;1,3,5一三异丙基苯来自AlfaAesar试剂公司;正十四烷来自德国Haltermann试剂公司.2.2分子筛的合成称取一定量CTAB,异丙醇铝和去离子水,混合后再加入一定量的乙醇和氨水,搅拌10min后逐滴滴加TEOS,搅拌lh,制得MCM
5、-41前驱体A(Si/Al摩尔比分别为10,2O,3O,4O,50);称取一定量CTAB,异丙醇铝和去离子水,混合后搅拌10min,再缓慢滴加磷酸,搅拌1h,制得AlPO前驱体B(P/A1摩尔比为1);将B加入到Si/Al摩尔比为30的A中,剧烈搅拌1h,将混合物转入微波消解器中,在恒压压力为117.7kPa,功率为600W的条件下晶化2h.固体产物过滤洗涤,在60～90℃下干燥12h,600℃(升温速率1O℃/min)煅烧产物12h脱除模板剂.合成样品为SiA1P—x(x一[-n(Si)+n(A1)~/n(A1PO)一2,3,4.5),同时由前驱体A晶化可合成介
6、孔MCM-41分子筛.分别考察Si/Al摩尔比和[(Si)+(A1)]/n(A1P04)对合成产物的影响.2.3分子筛的表征采用日本岛津ShimadzuXRD7000型x射线衍射仪进行物相分析,CuKa,管电压40kV,管电收稿日期:2008—10—30;修改稿收到日期:2008—12—16.作者简介:李凤艳(1960一),女,博士.基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2003CB615802)资助.34石油炼制与化工2009年第4o卷流30mA,扫描速度20=1(.)/min,在1.～8.内记录衍射图谱;使用美国ISI公司ISI一60A型扫描电子显微镜(SE
7、M)摄取样品形貌照片,观察合成分子筛形貌;采用NH.一TPD法对催化剂的酸量进行测定,仪器为TP-5000多用吸附仪(天津先权仪器有限公司);采用美国ASAP2400吸附仪,以N.吸附容量法测定比表面积和孔体积;采用AV300型核磁共振波谱仪,Al和P的共振频率分别为78.20MHz和121.49MHz;使用CheMagnetics5mm三共振魔角旋转探头,转子的旋转速度设为8kHz.选用1,3,5一三异丙基苯和正十四烷作为反应物,在自动微反活性评定仪上考察分子筛催化裂化性能,其中分子筛装量1～3g(反应前将催化剂在500℃的N气氛中预处理2h),反应温度350～
8、500.C
