不同处理条件对Mo／HZSM-5分子筛结构影响地研究.pdfVIP

不同处理条件对Mo／HzsM一5分子筛结构影响的研究 刘薇徐奕德郭燮贤 (中国科学院大连化学物理研究所催化基础研究国家重点实验室，大连116023) 李丽云胡红兵 (中国科学院武汉物理研究所渡谱与原子分子国家重点实验室) 随着天然气的开发与利用，甲烷的活化与转化引起了人们越来越多的关注。近年来，甲烷在无 氧条件下催化转化成芳烃的课题已成为甲烷利用领域的热门课题【1“。通过改变催化剂及担载物 种的种类及结构。不仅使反应的选择性及产率有了显著的提高，而且加深了对甲烷活化的机理的了 解。对于甲烷无氧活化生成芳烃的反应，目前催化效果较好的单组分催化剂，是担载Mo物种的 HZSM一5分子筛。本文用FT—IR．MASNMR等技术，分别考察了不同焙烧温度和不同预处理温 度对甲烷无氧芳构化催化剂Mo／HZSM一5的结构所引起的变化，探讨了在不同处理条件下，Mo／ HZSM一5分子筛对甲烷无氧芳构化催化性能差别的结构方面的原因．进而判定甲烷无氧芳构化催 化剂上的Mo活性物种的存在状态。 表1不同处理条件甲烷无氧 催化剂是采用钼酸铵水溶液浸渍方法制备 芳构化活性评价结果o C烘干6 提供。前驱态催化剂经110 h后，在指 定温度下于空气中焙烧6h。催化剂活性评价试 验采用固定床气体连续流动反应器，每次试验催 化剂用量0．2 g，详见文献[1]。红外光谱使用 B10—RAD FTS一7单光束傅氏红外光谱仪记录， 000 KBr稀释压片，扫描范围400～4cm～，分辨 MAS—NMR试验是在Bruker 率为4C1TI～。”AI ①共它产物未列入表内；a一焙烧温度；b一预处理温度 MSL一400型核磁共振仪上进行的，共振频率为 104．26 MHz，取样谱宽为41．67KHz，化学位 移参考标准为AI(NO。)。溶液。 催化剂活性评价结果列于表1。从表1的数据可见，对于不同焙烧温度以及不同预处理温度， Mo／HZSM一5催化剂对甲烷无氧芳构化的催化性能存在很大差异。 使用傅氏红外和固体高分辨核磁技术．对不同处理条件下的催化剂进行了结构表征，结果分别 示于图1和图2。在图】中，】226、1100、798、624、547cm一和453 cm“谱带显示的是HZSM一5分 子筛特征骨架结构振动峰。对于3％Mo／HZSM一5分子筛不同温度焙烧后，谱图显示分子筛骨架仍 能稳定存在，并且谱图中未显示有其它物相振动峰，表明Mo物种高度分散于分子筛表面，可能主 C焙烧于700 要以MoO。微晶形式存在【3]；对于500 C经甲烷反应后的3％Mo／HZSM一5样品进行 的红外骨架结构测定，结果显示，分子筛骨架仍能稳定保持，表明700C甲烷反应后．Mo物种未对 分子筛骨架造成明显的影响