改性MCM-48分子筛的合成和催化性能研究及Y/MCM-48复合分子筛的合成

摘要

本论文主要分为三部分： 第一部分是金属离子(Ni、Sn、Fe和V)改性的MCM-48的研究。考察了金属离子掺杂量、金属盐的种类和原料加入顺序对中孔分子筛骨架结构的影响。并初步研究了Fe-MCM-48和V-MCM-48对苯的羟基化反应的催化活性。研究表明，原料加入顺序和金属离子掺杂量对中孔分子筛的结构有很大影响，而同一金属离子的金属盐种类的差异对产物结构的影响不太明显。Fe-MCM-48和V-MCM-48对苯的羟基化反应表现出较好的催化活性。 第二部分研究了负载型KNO3/MCM-48和KAc/MCM-48固体碱的的制备，并首次将这类催化剂应用到丙醇和碳酸二甲酯酯交换法合成碳酸二丙酯的反应中。重点考察了活性组分负载量和焙烧活化温度对中孔分子筛骨架的影响，还研究了活性组分负载量、活性组分碱性强弱、催化剂用量、焙烧温度和反应时间等条件对催化剂的影响。研究表明通过负载法制备的KNO3/MCM-48和KAc/MCM-48催化剂对碳酸二丙酯的合成具有很高的催化活性。丙醇和碳酸二甲酯摩尔比为4：1且在363K反应时，当KAc/MCM-48中钾负载量为15％，673K焙烧3h，催化剂用量为5％，反应时间为6h时催化活性最有利，DMC转化率可达96％，DPC产率为91.1％。以KNO3/MCM-48为催化剂时，焙烧温度为823K，其他反应条件同上时，碳酸二甲酯(DMC)的转化率可达99.9％，碳酸二丙酯(DPC)的选择性为93.4％，产率为93.3％。 第三部分研究了Y/MCM-48复合分子筛的合成。通过将NaY沸石加入到MCM-48的溶胶中的制备方法，首次合成了复合分子筛Y/MCM-48。通过XRD、孔结构分析和IR表征可知，合成样品包含微孔和中孔两种孔道结构且不同于二者的机械混合物。TPD分析说明纯MCM-48分子筛只有一种酸性位，且酸性很弱，而复合样品的酸性明显增强，并且出现两种不同类型的酸性位。水热稳定性测试表明复合样品的水热稳定性比纯MCM-48明显增强。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图和附表清单

第一章引言

1.1研究背景

1.2本论文的研究目的及方案设计

第二章实验部分

2.1实验药品和仪器

2.2中孔分子筛的制备试验

2.3负载型催化剂的制备

2.4金属离子改性中孔分子筛及负载型中孔分子筛的催化性能研究实验

2.5复合分子筛的水热稳定性评价实验

2.6催化剂的表征实验

第三章金属离子Ni和Sn掺杂的MCM-48的合成与表征

3.1 Ni-MCM-48和Sn-MCM-48合成

3.2 Ni-MCM-48和Sn-MCM-48表征

3.3本章小节

第四章Fe-MCM-48和V-MCM-48的合成、表征和催化性能的研究

4.1样品合成和表征

4.2 M-MCM-48的催化性能研究

4.3本章小节

第五章固体碱的制备及对DPC的合成反应的催化性能研究

5.1催化剂的制备和表征

5.2 KNO3/MCM-48催化剂的催化性能的研究

5.3 KAc/MCM-48催化剂的催化性能的研究

5.4本章小节

第六章新型Y/MCM-48复合分子筛的合成与表征

6.1分子筛制备

6.2复合分子筛的表征

6.3本章小节

第七章结论

7.1结论

参考文献

致谢