分子筛催化剂及应用研究进程.docVIP

分子筛催化剂的研究进程 李楠 【常州工程职业技术学院化学工程系 常州 213164】Study of the process of molecular sieve catalyst LI Nan Department of Chemical Engineering, Changzhou Institute of Engineering, Changzhou Institute Engineering ,Jiangsu Changzhou 213164,China) Abstract：Molecular sieve is a novel catalyst for the specific spatial structure, including many types of molecular sieve catalyst, and the properties and biological activities of it has a great effect on the application of molecular sieve. Molecular sieve catalysts used in the petroleum chemical industry and industrial production. At present, more and more researches are carried on molecular sieve catalyst, people are developing an environment friendly catalyst, which has become the focus of future development of molecular sieve catalysts. Key words: Molecular sieve; catalyst; preparation;characterization;activity 1 前言 　 随着环保意识的增强，对清洁能源的需求不断提高，人们越来越多的研究了新型环保的催化剂。目前，分子筛催化剂在炼油与化工工业得到了研究与应用，如催化裂化、加氢裂化、带支链芳烃的烷基化、异构脱蜡以及轻烯烃聚合等。国内外已开发出一批有发展前景的高功能化、多功能化、精密化的分子筛催化剂材料，其中对分子筛催化剂的合成及反应前后表征的变化来研究分子筛失活的原因以及活化的方法、对分子筛催化剂的利用有重要作用。 2．1 分子筛催化剂的发展现状 [1]１９５４年第一次人工合成沸石分子筛催化剂并作为吸附剂而商品化。２０世纪５０年代人们先后合成了Ａ型、Ｘ型和Ｙ型分子筛。随着人们对分子筛催化剂的不断加深，美国联合碳化学公司（ＵＣＣ）开发出合成沸石分子筛，继而，美国Ｍｏｂｉｌ公司的研究人员开发出由Ｚｅｏｌｔｅｓ　ＳｏｃｏｎｙＭｏｂｉｌ ＺＳＭ－５分子筛催化剂具有独特的孔道结构和孔径尺寸、稳定的骨架和大范围可调硅铝比，有较优异的催化性能，有二维十元环孔道，孔径在０．５５ｎｍ左右，热稳定性和催化活性高的特点[3]。ＺＳＭ－５分子筛催化剂可用于烷烃的芳构化、催化裂化及异构化，近年来因其独特的孔道结构及表面酸碱特性，其催化反应主要在酸碱中心进行，可以用于甲醇转化为烃类过程，低碳烷烃脱氢过程，同时高硅ＺＳＭ－５分子筛为疏水性，对甲醇转化为烃类的活性和热稳定性都很好。 3.3 磷酸铝分子筛催化剂 此类分子筛催化剂的骨架是由（ＡｌＯ４）及（ＰＯ４）四面体严格交替而成的，骨架呈电中性。磷酸铝分子筛催化剂的四面体中的中心Ａｌ　３＋ 和Ｐ５＋ 可以被许多不同价态的金属或非金属元素取代，形成具有不同结构与性能的杂原子ＭｅＡＰＯ－ｎ分子筛催化剂。 磷酸铝ＡＰＯ４－ｎ系列分子筛催化剂在催化领域得到了应用与研究。由于Ａ１ＰＯ４－５分子筛催化剂具有三维微孔晶体结构，由磷氧四面体和铝氧四面体组成，呈电中性，因此作为载体有着其它物质所没有的独特优点[4]。将铁离子加入催化剂中能有效限制非活性石墨炭的生成，提高催化剂稳定性。磷酸铝分子筛催化剂除了上述应用还具有良好的水热稳定性，可用于气液体的干燥、净化、分离、回收，也可用做催化剂的载体。由于磷酸铝分子筛具有良好的催化性能，可广泛应用于很多反应中，如裂解反应、脱氢反应、水合反应、酯化反应等，并且表现出优异的性能[1]。 3．4　ＴＳ分子筛催化剂 ＴＳ分子筛骨架结构中有Ｔｉ　４＋ 中心，钛硅分子筛是介孔分子筛，具有晶体结构。由于ＴＳ分子筛催化剂的介孔结构不仅有氧化还原性能而且有弱Ｌｅｗｉｓ酸性能，加之分子筛的介孔结构，可用于大分子化合物的选择氧化反应、光催化反应和酸催化反应，是一种环境友好的固体催化剂[5]。 ＴＳ分子筛催化剂可成功地应用于环