硅鋁分子篩表面酸性的原位FT-IR研究.pdf

1、在石油煉制和石油化工等工業(yè)領(lǐng)域中，硅鋁分子篩型催化劑作為一種酸催化劑占有重要的地位。在石油加工過(guò)程中烴類(lèi)的催化裂化、異構(gòu)化等反應(yīng)，都是在酸催化劑的作用下進(jìn)行的。對(duì)于不同的沸石分子篩型催化劑而言，由于其結(jié)構(gòu)和組成的差異，在其表面Lewis酸和Bronsted酸酸量不同，并且其酸性強(qiáng)度分布也各不相同，而對(duì)于不同的催化反應(yīng)而言所需催化劑的酸性也是不同的。因此研究硅鋁分子篩的表面酸性對(duì)于其在工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用有著重要的意義。 本文利用原位

2、紅外技術(shù)，使用吡啶分子作為探針?lè)肿油瑫r(shí)結(jié)合TPD技術(shù)表征復(fù)合分子篩HS-FBZ和介孔固體超強(qiáng)酸材料SO42-/Zr-SBA-15的表面酸性。 對(duì)復(fù)合分子篩HS-FBZ的表征結(jié)果如下:復(fù)合分子篩HS-FBZ的骨架羥基峰隨著晶化時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生改變，樣品HS-FBZ-8.5和HS-FBZ-9的羥基紅外譜圖有明顯的3735cm-1、3637cm-1、3550cm-1和3610cm-1羥基吸收峰，表明復(fù)合分子篩表面同時(shí)具有HY和HBet

3、a分子篩兩種類(lèi)型分子篩的特征羥基基團(tuán)。并且酸性羥基紅外譜圖表明，HY和HBeta分子篩的羥基峰都能提供酸性位；同時(shí)非骨架鋁物種和半骨架鋁物種的羥基峰也提供了部分酸性位。并且歸屬于HY和HBeta分子篩的羥基峰都能提供強(qiáng)酸中心。 吡啶吸附紅外光譜表明在復(fù)合分子篩HS-FBZ上同時(shí)存在有B酸和L酸酸性中心。并且復(fù)合分子篩HS-FBZ具有比HY(SiO2/Al2O3=5.87)或者HBeta(理論加料SiO2/Al2O3=20)更多的

4、L酸和B酸酸性位。復(fù)合分子篩HS-FBZ的L酸酸強(qiáng)度與HY和HBeta分子篩相比顯著的增強(qiáng)，并且復(fù)合分子篩HS-FBZ的L酸酸強(qiáng)度明顯強(qiáng)于同比例機(jī)械混合的Beta/Y樣品。表明復(fù)合分子篩HS-FBZ是一種具有強(qiáng)L酸酸性中心的材料。 復(fù)合分子篩HS-FBZ可以通過(guò)控制晶化時(shí)間和調(diào)控Beta/Y的比值來(lái)改變復(fù)合分子篩HS-FBZ的表面羥基結(jié)構(gòu)，調(diào)整L酸酸量和B酸的酸量的大小，調(diào)節(jié)L/B比值，從而改變復(fù)合分子篩的表面酸性。 對(duì)

5、介孔超強(qiáng)酸材料SO42-/Zr-SBA-15的表征結(jié)構(gòu)如下:介孔超強(qiáng)酸材料SO42-/Zr-SBA-15的酸性活性中心都是與鋯元素存在有關(guān)。介孔超強(qiáng)酸材料SO42-/Zr-SBA-15的L酸和B酸的酸量和酸強(qiáng)度隨著Zd/Si比的變化而發(fā)生變化，其變化規(guī)律和其在低溫催化異構(gòu)化正戊烷的活性變化規(guī)律一致，其中，催化活性最高的Zr/Si=1.3的樣品具有最多的L酸和B酸酸性中心，且其酸強(qiáng)度也是樣品中最強(qiáng)的。介孔超強(qiáng)酸材料SO42-/Zr-SBA