磷铝化合物—蒙脱土复合材料的制备及其催化性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dinghailing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蒙脱土是一种具有2:1型层状硅酸盐晶体结构的天然矿物质。由于其具有良好的膨胀性、阳离子交换性、吸水性、触变性、粘结性、吸附性等一系列很有价值的物理化学特性,而被广泛地应用在石油、冶金、污水处理等行业中,被人们誉为万能材料。蒙脱土是很好的固体酸催化剂材料负载底物,利用其可膨胀性以及层间阳离子交换性,通过吸附阳离子负载试剂到层间,在层间形成无数酸性中心,可以得到具有易分离、易活化的有机反应催化剂。虽然蒙脱土具有上述的众多优点,但是,由于蒙脱土其自身热稳定性很差,高温焙烧时层板结构容易塌陷,这大大的抑制了其在酸催化剂领域的应用和发展。磷酸铝(AlPO-n)系列分子筛是一系列具有微孔晶体结构的新型分子筛材料,是首次通过人工制备出的不含二氧化硅骨架结构的分子筛。磷酸铝分子筛具有良好的热稳定性和水热稳定性;通过改变组成,其酸性及酸中心数量可以调变;分它具有可调变的孔径范围,非常有利于对特定大小分子的选择性吸附;规则的孔道使其具有择形催化性,催化选择性高。随着研究的深入,其作为催化剂、吸附剂将被越来越广泛地应用于石油化工和精细化工领域。本文以改善蒙脱土固体酸催化剂的热稳定性,提高其催化性能为目标,综合应用离子交换以及相似相容性,成功地将制备磷铝分子筛的合成材料引入到蒙脱土层间,制备了磷酸铝分子筛-蒙脱土复合材料。有效地提高了蒙脱土固体酸催化剂的热稳定性;通过从二维层状结构到三维孔道结构转变,切实提高了材料自身择形催化的特性。运用粉末X射线衍射(XRD)、傅利叶变换红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等多种近现代测试手段,对蒙脱土-磷铝分子筛复合材料的晶体结构、微观形貌以及催化裂化性能进行了全面系统地分析和表征。本文采用不同的水热环境(水体系、醇体系)合成了磷酸铝分子筛-蒙脱土复合材料,并且系统考察了不同柱撑剂、模板剂、原料及原料配比、体系pH值、土/铝比例、分散方式、投料顺序、表面活性剂包覆方式以及反应时间和温度等参数对于最终材料晶体结构、微观形貌等特性的影响效果。为了进一步考察磷铝化合物体系与蒙脱土复合材料的催化性能。本文还通过Al交联、Si柱撑等手段,对蒙脱土进行柱撑处理,通过将原料引入,在此层板间形成磷铝化合物体系,制备了磷铝化合物-蒙脱土复合材料。并对其结构、性能等特性进行分析。实验结果表明:采用磷酸铝分子筛插层蒙脱土制备的蒙脱土复合材料,其X射线衍射光谱谱图中,同时存在磷酸铝分子筛(AIPO4-5)以及蒙脱土的XRD标准衍射特征峰,其场发射扫描电镜数据中未发现土层外部有六棱柱型结晶物质的出现,据此可以确定,磷酸铝分子筛在合成过程中确实嵌入到了蒙脱土的层间结构。在制备的过程中,阳离子表面活性剂通过离子交换作用进入到蒙脱土层间,为磷酸铝分子筛在层问的形成提供了宽广的空间,保证反应原料可以最大限度地进入层间,使得合成反应顺利进行。用本文的方法制备的磷酸铝分子筛-蒙脱土复合材料,采用高压动态反应釜进行催化剂催化裂化反应评价(反应条件为250℃、常压搅拌、反应时间2h),对蜡油的催化裂化转化率为81.86%,对馏分一和馏分二的选择性分别为40.48%和59.52%。通过对蒙脱土进行Si柱撑处理,为合成反应提供了较大的蒙脱土层间反应空间,并在此基础上合成了磷铝化合物-蒙脱土复合材料体系。硅柱撑蒙脱土的介孔微孔结构在催化裂化中起到择形催化的作用,而在介孔硅柱撑蒙脱土中引入磷铝化合物则可提供更多酸性位。采用高压动态反应釜进行催化剂催化裂化反应评价(反应条件为250℃、常压搅拌、反应时间2h),对蜡油的催化裂化转化率为89.8%,对馏分一和馏分二的选择性分别为53.77%和46.23%。
其他文献
以藏传佛教为价值核心的藏族文化,包含了诸多可以借鉴的内容。本文探讨了藏传佛教哲学中缘起性空,诸行无常,诸法无我等理论对于当代伦理界尤其是生态伦理界的理论贡献。
随着钢铁行业的竞争日益激烈,钢材加工配送中心作为营销的延伸,已经成为钢厂保持竞争优势的重要手段,并在钢铁行业的竞争中发挥着越来越重要的作用。钢材加工中心为了保持竞
从旅游的文化交流特性来论述旅游影响社会文化的机理,并从积极意义、负面影响以及影响的范围、程度等方面对这一问题进行具体分析。
"黄牛党"游离于正规与"非正规"的就业之间,游离于正式与"非正式"的市场规则之间,游离于"合法"与"非法"的法律之间。作为一种为谋取经济利益,介乎于"白色"与"黑色"之间的"灰色
随着我国经济的快速发展,企业员工的收入水平不断提高,越来越多的人成为个人所得税的纳税人,据资料显示,政府财政收入中来源于个人所得税收入比重呈逐年上升的趋势。新税法颁
树典型是我国党政机构广泛采用的一种治理方式,也是团组织推进"中国梦"教育的重要手段。在政治与治理领域,典型有多重涵义,其本质是一种青年政治社会化的工具。当代典型面临
目的:观察分期针刺结合经颅磁刺激(rTMS)对脑梗死患者同型半胱氨酸的影响。方法:将符合纳入标准的120例患者,采用随机数字表法分成3组,每组40例。分期针刺组采用分期针刺治疗
据不完全统计,到1970年,由琼瑶小说改编的影片已多达16部。这些影片,对台湾的社会生活产生了极其显著的影响,其中凄美动人的爱情故事和男女主人公惊为天人般的扮相曾经倾倒了
有关硝化和反硝化作用的研究,国内外已积累了丰富的经验。结合黄土高原旱作农田的肥力特征,以提高氮肥利用效率、减少土壤氮素损失为目标的研究始终是广为关注的研究热点。在诸
目的利用复杂网络分析方法,研究中医药治疗小儿厌食的证型与用药规律。方法检索中医药治疗小儿厌食的相关文献,将其转化为可分析的数据,利用复杂网络分析不同证型的核心用药