铁改性多级孔丝光沸石在缩合胺化反应中的应用

摘要

为了明确铁物种及其分布对缩合胺化反应性能的作用机制,采用浸渍法、沉淀法、水热后处理法制备系列铁改性多级孔丝光沸石,考察其在乙醇胺(MEA)缩合胺化反应合成乙二胺(EDA)中的应用;结合XRD、N_(2)-吸脱附曲线、SEM、TEM、NH_(3)-TPD、Py-IR、UV-Vis等表征手段,探讨了改性方法对Fe物种、物相结构、表面酸性及催化反应性能的影响规律。结果表明,水热后处理法制备的Fe/M-MOR(H)中铁物种主要以孤立八面体Fe、低聚态Fe_(x)O_(y)及纳米Fe_(x)O_(y)簇形态存在,被定向锚定在分子筛外表面和介孔内;孤立八面体Fe会导致B酸酸量增多,B酸与L酸酸量比(B/L)升高,是EDA选择性增加的主要原因;低聚态Fe_(x)O_(y)和纳米Fe_(x)O_(y)簇对缩合胺化具有协同催化作用,有助于反应速控步骤的进行;在温度为310℃,压强为4.0MPa,NH_(3)、MEA和H_(2)O摩尔比为12.5:1:0.3,LHSV=4.58h^(-1)的反应条件下,Fe/M-MOR(H)催化性能最佳,转化率为52.8%,EDA选择性93.6%。