无模板剂合成束状多级孔ZSM-5分子筛及其催化剂的甲烷无氧芳构化反应性能研究

摘要

甲烷无氧芳构化(MDA)是甲烷直接转化和利用的重要途径,高性能催化剂的制备是MDA研究的重点。在无模板剂的含氟合成液中,通过添加晶种成功合成出了一种束状多级孔ZSM-5分子筛,然后基于该分子筛采用浸渍法制得Mo/HZSM-5-H催化剂,并对其在MDA中的反应性能进行了评价。结果表明,Mo/HZSM-5-H的介孔孔容为0.09 cm^(3)/g,其总酸量达到176.03μmol/g,且Brönsted酸量和Lewis酸量之比为0.822,表明Mo/HZSM-5-H具有明显的介孔特征和较为理想的酸位分布。Mo/HZSM-5-H的甲烷转化率最高为14%,苯产率最高为6.8%,反应过程中无甲苯和二甲苯生成。与常规的微孔Mo/HZSM-5-C和球形多级孔Mo/HZSM-5-S相比,Mo/HZSM-5-H具有更高的催化活性和非常狭窄的芳烃产物分布,在高效制备苯这一重要大宗化学品方面有较好的应用前景。