一、Zn/ZSM-5分子筛晶粒大小和预处理条件对丙烷芳构化性能的影响（论文文献综述）
武瑞瑞[1]（2021）在《甲醇与正己烷耦合芳构化反应研究》文中进行了进一步梳理近几年,甲醇产业全球整体过剩,中长期供大于求的局面难以改变,急需发展甲醇下游路线,带动甲醇行业的和谐发展。同时,我国炼化企业有较多低附加值的低碳烃副产物（如芳烃抽余油、重整拔头油、加氢焦化石脑油等）其饱和蒸气压高,辛烷值较低,难以得到合理利用。甲醇与轻烃耦合芳构化技术既能缓解目前甲醇生产过剩的现状,又可解决我国轻烃资源较难充分利用的问题,从而实现资源的合理利用,为甲醇产业链升级和优化产品结构提供技术支撑。本文主要以HZSM-5分子筛为载体,对低碳烷烃与甲醇耦合芳构化反应进行了系统研究,考察了不同轻烃种类以及不同进料比对共芳构化反应性能的影响,筛选了适宜的低碳烷烃与进料比以及性能较好的耦合芳构化催化剂,并对耦合芳构化的反应机理进行了探索研究。以甲醇与不同烷烃（正戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷）为原料,在400℃、0.25 MPa、2 h-1的条件,在固定床微反装置上研究了耦合芳构化反应的结果。研究发现,甲醇的转化率不受烷烃种类的影响,始终保持在99%左右,而烷烃的转化率随烷烃分子间键能增强而降低,芳烃产物选择性随烷烃分子间键能增强而升高。以不同比例的甲醇与正己烷为原料进行耦合芳构化反应,实验发现在400℃、0.25 MPa、2 h-1的条件下,与MTA相比,正己烷的加入基本不影响甲醇的转化,并且有效抑制甲醇自分解,芳烃选择性增加;与单纯的正己烷芳构化相比,共进料大大降低了气相产物的选择性,提高了油相产物收率和芳烃选择性。甲醇与正己烷质量比为7:3时芳烃选择性最高,为30.56%,并且主要以甲苯、二甲苯为主,其选择性分别为9.92%和12.01%。以HZSM-5分子筛为载体,结合催化剂的表征和评价结果,在固定床微反装置上考察了Zn的负载量及第二金属（Mo、Cr、La、Ce、Ga）种类对耦合芳构化的影响。结果表明,Zn最佳负载量为2%时甲醇与正己烷的转化率分别为99.19%、79.93%,芳烃选择性为37.03%,甲苯和二甲苯选择性分别为9.10%、17.16%。第二金属Ga的最佳负载量为0.5%时,芳烃选择性为43.35%,甲苯和二甲苯的选择性明显提高。筛选出最佳工艺条件为:420℃、0.5 MPa,2 h-1,在该条件下,甲醇与正己烷的转化率分别为99.30%和89.35%,芳烃选择性为46.46%,苯、甲苯、二甲苯的选择性分别为1.57%、13.60%、21.14%。虽然该催化剂具有较好的芳构化性能,但稳定性还有待于进一步优化。
李伟可[2]（2021）在《ZSM-5分子筛的固相合成、改性研究及其结晶倾向预测》文中提出ZSM-5分子筛的传统制备方法是水热合成法,因其需要大量的水或有机溶剂,不仅会造成水资源的污染,且在高温水热过程中还存在安全隐患。基于“绿色化学”的理念,开展ZSM-5分子筛及杂原子ZSM-5分子筛的一步法无溶剂固相合成探索,以期获得一种绿色、环保的分子筛合成方法,具有重要的现实意义。本文首先考察了矿化剂、硅源、晶化温度、晶化时间、研磨时间、水硅比、模板剂用量、铵硅比及硅铝投料比等九个因素对无溶剂固相合成ZSM-5分子筛的结晶度和形貌的影响;在此基础上,探索一步法无溶剂固相合成杂原子ZSM-5分子筛的可行性,并对所制得样品的形貌、酸性进行表征;最后,利用机器学习方法预测无溶剂固相合成ZSM-5分子筛的结晶倾向。主要结论如下:（1）无溶剂条件下,应用一步研磨法固相合成ZSM-5分子筛是可行的,以NH4Cl作为矿化剂时,合成的样品形貌以“十字形”为主;以NH4HF2作为矿化剂时,合成的样品形貌以扁平六方棱柱体为主。以结晶度及形貌为衡量依据,确定无溶剂固相合成ZSM-5的最佳条件,结果为:以NH4HF2为矿化剂,n（TPABr）:n（NH4+）:n（Si O2）:n（结晶水）:n（Al2O3）=0.10:0.80:1.0:4.3:0.025,研磨时间为15min、晶化温度为160℃,晶化时间为24h。（2）无溶剂条件下,通过一步研磨法固相合成杂原子ZSM-5分子筛是可行的。XRD和SEM表征结果表明,体系中引入Zn、Ti、Cu等的化合物后,制得的ZSM-5分子筛的结晶度、外观形貌、尺寸等与引入前有所不同;EDS表征结果表明,当Si/R=50（R=Zn、Ti、Cu）时,Zn原子较易掺杂到ZSM-5分子筛中,而Ti和Cu难于掺杂,不过,体系中Cu化合物的存在,可明显改变合成ZSM-5分子筛的比表面积,与加入Cu化合物之前相比,ZSM-5分子筛的比表面积由302.8 m2·g-1增加至374.4 m2·g-1;酸性表征结果表明,Zn的引入将改变HZSM-5的酸量和酸强度,当Si/R（Zn）=50时,L酸明显增加,B酸减少,B/L值下降明显。（3）利用机器学习方法中的随机森林回归（RFR）、支持向量机回归（SVMR）、神经网络（NN）,以及XGBoost模型预测无溶剂固相合成ZSM-5分子筛的结晶倾向,发现偏硅酸钠九水合物和晶化温度是影响结晶倾向的最重要参数。
李晗[3]（2021）在《甲醇制芳烃反应过程中ZSM-5催化剂的结构演变及性能优化》文中进行了进一步梳理结合我国相对“富煤”的能源结构及成熟的煤制甲醇技术,发展甲醇制芳烃技术（MTA）不仅能缓解我国芳烃短缺,还能促进煤资源的高效清洁转化。水热稳定性好、酸量可控和孔有序的ZSM-5分子筛是MTA反应的重要催化剂。MTA反应过程中受高温水汽影响,ZSM-5硅铝结构易发生变化;而催化剂表面逐步形成的积碳也会改变催化剂的织构和酸性质。关注这些反应过程中ZSM-5的结构演变,结合催化性能有助于讨论影响催化性能的关键因素。值得注意的是,ZSM-5硅铝结构显着影响表面脱氢金属的负载及作用发挥,但以往助剂修饰通常不考虑反应中水热气氛下的ZSM-5硅铝结构的变化。提前通过水热处理调控ZSM-5硅铝结构,将可能对后续金属助剂的负载及催化性能产生积极影响。为此,本论文首先研究了ZSM-5的结构与催化性能随反应时间的演变规律及相互作用机制,讨论了影响催化性能的关键因素。然后对ZSM-5进行水热预处理并负载Zn,研究水热处理对助剂Zn修饰及MTA性能的影响。主要结论如下:（1）反应中高温水汽和形成的积碳会改变ZSM-5催化剂结构,在MTA反应开始的19 h诱导期内,高温水汽会部分破坏骨架铝结构,造成催化剂比表面积和酸密度分别由389 m2g-1和0.41 mmol g-1显着降至340 m2g-1和0.17 mmol g-1。酸密度的降低使乙烯和丙烯的选择性分别由4.8%和6.2%显着增至14.0%和19.0%,液烃收率由14.7%快速增加到19.3%。随后反应进入稳定阶段,液烃收率保持在19.5%左右。但随着反应积碳的形成,孔堵塞和酸位覆盖愈发严重,比表面积和酸密度分别下降至265 m2g-1和0.07mmol g-1,催化剂快速失活。在整个反应过程,高温水汽对铝结构的破坏和积碳对酸位的不断覆盖逐渐降低了催化剂的酸密度,使芳烃选择性逐渐由反应初期的51.0%降低到末期的37.8%。积碳对外表面酸的覆盖也抑制异构化反应的发生,使PX选择性从24.4%持续提高至33.1%。临近失活时,气相产物中CH4选择性由13.2%突然增至24.2%。应设法减少ZSM-5晶粒团聚,避免形成积碳包覆整个团聚颗粒,以充分利用晶粒外表面增加容碳,延长催化寿命。（2）通过水热处理对纳米ZSM-5能够优化助剂Zn修饰,调控表面酸密度和酸种类,显着提升了MTA反应性能。原粉（NZ）经水热处理后,部分微孔的破坏使得微孔比表面积从311 m2g-1降至270 m2g-1,酸密度从0.53 mmol g-1降至0.21 mmol g-1,积碳的延缓使催化寿命由122 h增至139 h。但在低的酸密度下最大液烃收率仍从21.5%增至25.2%,说明水热破坏铝结构诱导产生的L酸在较少的B酸位情况下可促进C5+的生成。但B酸的显着减少降低了芳构化能力,芳烃选择性从32.1%降至29.4%,水热处理的ZSM-5继续负载1.0 wt%Zn（Zn-NZ-ST）后微孔比表面积和酸密度均基本不变,B/L从0.78降至0.56,略微增加的Zn-L酸使得最大液烃收率仅从25.2%增至26.5%,表面更多的B酸促进了脱烷基化,使BTX选择性从15.7%增至23.9%。但催化寿命从139 h仅降至129 h,液烃总产能从193.8 g gcat-1略微降至188.3 g g-1cat。而相比未水热处理的原粉负载Zn催化剂（Zn-NZ）,Zn-NZ-ST明显更低的酸密度和相对更高的L酸含量,抑制了深度芳构化过程,BTX轻质芳烃选择性由17.9%显着增至23.9%。明显延缓的积碳使催化寿命达到129 h,是Zn-NZ寿命的1.6倍。
郭宇航[4]（2021）在《ZSM-5催化剂酸性质调控促进甲醇分步转化合成芳烃研究》文中研究说明煤经甲醇制芳烃是实现煤资源高效清洁利用的重要途径。然而ZSM-5催化甲醇制芳烃过程复杂,副反应多,芳烃选择性不高。而受微孔扩散限制,积碳前驱体易聚合形成积碳,催化剂易失活。针对甲醇制芳烃反应稳定差和芳烃选择性低的问题,将该反应改为甲醇经低碳烃制芳烃两步过程,可明显提升催化性能。甲醇制低碳烃过程工艺及催化技术成熟,但对低碳烃芳构化过程仍需研究。考虑到酸的密度和种类等对ZSM-5催化芳构化起的决定作用,本论文通过调控硅铝比和引入助剂Zn改变ZSM-5的酸性质,明确其对低碳烃芳构化的影响规律。基于影响甲醇一步和两步转化稳定性的内在原因,在固定床催化床层中自上而下梯度装填酸密度依次降低的四种ZSM-5,结合分段装填对比实验,研究甲醇在梯级催化剂上分步逐级高性能转化的机制。主要结果和结论如下:（1）通过改变芳构化微米ZSM-5分子筛的硅铝比调控酸密度,可显着影响其催化甲醇经低碳烃芳构化的催化性能。当硅铝比由36增至70时,酸密度由1.23 mmol g-1降至0.67 mmol g-1,两步反应寿命由46.5 h增至190.8 h。在硅铝比为60时,芳烃选择性达到33.7%,也明显高于36的27.9%。相比而言,微米ZSM-5催化甲醇一步制芳烃反应的催化稳定性和产品选择性不受酸密度显着影响。（2）通过引入助剂Zn调控ZSM-5分子筛表面Br（?）nsted酸与Lewis酸的比例,能进一步提升两步反应的芳烃选择性。Zn质量分数为0.5%时,Br（?）nsted酸与Lewis酸比值由19.0降至1.7,增强的脱氢芳构化使两步反应芳烃选择性由27.5%增至31.4%。发现添加Zn助剂时应充分考虑原粉的酸密度,低酸密度ZSM-5应添加低含量的Zn,才能更好地促进Br（?）nsted酸与Lewis酸的催化协同,提升芳烃选择性。（3）甲醇直接芳构化反应中甲醇在上层催化剂中的提前转化,抑制了下段反应中芳烃组分的过度烷基化,使得下层催化剂的积碳量和积碳速率分别是上层装填的62%和60%。通过在烯烃催化剂上部装填芳构化催化剂,发现芳构化反应产生的大分子烃组分会损害下段催化剂寿命。若在催化床层中芳构化功能区下移,将利于整个催化稳定性。（4）在固定床催化剂床层自上而下依次装填酸密度逐渐升高的纳米ZSM-5（Z480/Z240/Z120/ZnZ60）,促进了甲醇分步逐级芳构化。随着装填段数的增加,芳构化程度逐渐增强,芳烃选择性由仅装填Z480的15.6%增加到装填四段催化剂的32.6%。甲醇经过酸密度依次增加的ZSM-5时能更有效地被提前转化,抑制了下段芳构化区域因过度烷基化的快速积碳。ZnZ60芳构化区域处于床层最下端也避免了芳构化生成的大分子烃组分对其他催化剂的损害。反应寿命达238 h,远高于是甲醇两步转化过程的81 h。
牛晓冉[5]（2020）在《改性ZSM-5分子筛的制备及其在KA油和芳烃合成中的应用研究》文中研究表明低碳烷烃是页岩气的主要成分,资源丰富且廉价。但烷烃含键能高、极性低的C-C键和C-H键,并无活化基团,因此化学性质稳定,这是阻碍其向高附加值产品高效转化的主要因素。金属、非金属改性的ZSM-5分子筛是一种可实现电子转移和质子转移的双功能催化剂,可提高烷烃在合成化学中的利用率。本论文着重研究改性ZSM-5分子筛的制备及其在六碳环烃环己烷和三碳链烃丙烷这两类典型烷烃化学键活化反应中的催化作用,即分别对应环己烷C-H键的选择性氧化制备环己酮、环己醇（两者简称KA油）反应和丙烷C-H键、C-C键的活化脱氢环化制芳烃反应。采用水热法制备出片状堆积的微米椭球ZSM-5分子筛,并通过碱溶硅法、Mn离子交换法进一步制备出多级孔Mn/ZSM-5分子筛。利用其催化环己烷氧化制KA油,实验结果表明多级孔的存在有利于提高环己烷的转化率和KA油的选择性。其中Mn/ZSM-5A0.1T0.5孔体积最大,环己烷转化率达到87.7%、KA油选择性96.6%。为了减少Mn离子浸出,采用一步法制备Mn离子掺入骨架的Mn/ZSM-5分子筛,用于催化环己烷氧化制KA油。实验结果表明,Mn4+离子具有良好的催化活性。2%Mn/ZSM-5展现出最高的环己烷转化率为30.7%,KA油的选择性 97.4%;3%Mn/ZSM-5 环己烷转化率为 19.5%,KA 油选择性 97.3%。Mn/ZSM-5在多次循环催化反应后,没有检测到Mn离子的浸出,表现出高催化循环稳定性。通过碱溶硅造孔方式进一步优化孔体积,提升了催化性能:2%Mn/ZSM-5和3%Mn/ZSM-5催化环己烷转化率分别提高到35.8%和30.5%。为避免碱溶硅操作对ZSM-5分子筛造成结构坍塌等不利影响,采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为模板剂,一步水热合成中空多级孔结构的ZSM-5分子筛,并通过离子交换法制备了 Mn/ZSM-5。其在环己烷氧化制KA油反应中,表现出优异的活性:环己烷转化率高达98.7%,KA油选择性97.6%。这归因于中空多级孔的结构减小了传质阻力,提高了传质扩散速度;增加了孔体积,促进Mn活性位点的可接触性;缩短了反应物与产物的传输路径,产物在Mn/ZSM-5构成的微反应器中停留时间减少,降低了环己醇进一步脱氢氧化成环己酮的几率。采用初期润湿浸渍法制备了 P/Ga/HZSM-5,研究其催化丙烷芳构化反应。相比于未改性的HZSM-5对芳烃的选择性16.5%、副产物甲烷的选择性41.4%,Ga/HZSM-5大幅提升了芳烃选择性至31.1%,降低了甲烷的选择性至9.2%。当反应进料中加入CO2,P/Ga/HZSM-5的催化效果变化不同于其他催化剂,其催化丙烷芳构化的性能提升,表现为芳烃的选择性提高到42.3%。密度泛函理论计算阐明P/Ga/HZSM-5催化CO2辅助丙烷脱氢芳构化的催化机理:CO2与P/Ga/HZSM-5中的H3PO4相互作用使得C6H10或C6H8物种脱氢路径改变,生成H2O分子,避免了 H2分子的直接形成,降低苯形成的活化能（速控步骤）,实现丙烷制芳烃的高效转化。P的引入不仅改变了酸位点强度,减少了积碳形成,还使HZSM-5骨架有了耐水性。
邵娟[6]（2020）在《甲醇定向合成芳烃ZSM-5催化剂制备及反应优化》文中研究说明甲醇制芳烃（MTA）是以甲醇为原料,在ZSM-5酸性分子筛催化作用下合成以芳烃为主的烃类化合物的过程。该过程可以促进煤制甲醇的下游转化,是煤炭高效清洁利用的重要途径之一。由于MTA反应过程涉及许多复杂的化学反应,反应产物种类多,芳烃选择性有待于提高。同时,ZSM-5规整有序的微孔结构会限制反应大分子的扩散,容易发生深度芳构化反应形成积炭覆盖酸性位甚至堵塞微孔孔道,导致催化剂快速失活。针对芳烃选择性低和催化稳定性差的问题,本论文通过调节水热生长溶液的H2O/Al比和silicalite-1的水热重构程度,调控ZSM-5酸性和介孔结构,探讨催化剂结构与MTA反应的构效关系。并且基于MTA反应的甲醇制低碳烃和低碳烃芳构化反应两个过程,分别配置相应的催化剂,通过反应装填方式的调控和优化,提高芳烃选择性和催化稳定性,并探究甲醇经低碳烃制芳烃的两步转化反应机制。本工作获得的主要结果和结论如下:（1）通过调控纳米纯硅晶核在NaAlO2碱溶液中二次水热生长的料液浓度,成功合成出强酸性纳米HZSM-5。发现当H2O/Al比由200增加至2600时,促进了小晶粒纳米ZSM-5（60～90 nm）的生成。同时,会有更多的铝分布在晶体外部,提高了酸性位的可接近性,有利于催化稳定性的提升。H2O/Al比的增加也增强了分子筛酸性,总酸量由0.59 mmol g-1增至0.81mmol g-1,促进了芳烃生成。在反应温度为400°C,压力为1.0 MPa,甲醇空速为4.7 h-1时,催化寿命和液烃中芳烃选择性分别可达155 h和66.0%;（2）通过调控纳米silicalite-1（～60 nm）在含NaAlO2的TPAOH溶液的水热重构程度,获得了一系列富含介孔的大外比表面积(（29）186 m2 g-1)纳米HZSM-5（～75 nm）。发现水热重构前期,silicalite-1微孔结构被明显破坏,形成大量6～9 nm的小介孔,外比表面积高达287 m2 g-1。随着水热重构的进行,小介孔逐步融合形成15～35 nm的大介孔甚至空心结构。水热重构过程中,五配位和六配位非骨架铝可以转变为四配位骨架铝,总酸量可达0.59 mmol g-1。重构过程中虽然酸量逐渐增多,但丰富的介孔结构可以为反应分子的扩散提供便利,催化寿命逐步增至164 h,液烃中芳烃选择性增至74.5%。再生后催化剂酸性显着减弱,但保留的丰富介孔和大外比表面积,使再生催化剂寿命为新鲜催化剂的2.5倍;（3）在低硅铝比Zn/ZSM-5芳构化催化剂中物理混入高硅铝比HZSM-5烯烃催化剂,使甲醇在烯烃催化剂上转化为低碳烃,低碳烃继续在邻近的芳构化催化剂上被高效转化,芳烃选择性可达39.9%,远高于单独装填芳构化催化剂的30.3%。然而,芳构化催化剂上产生的大分子烃会促使邻近的烯烃催化剂积炭失活,不利于催化寿命的提升,使烯烃催化剂与芳构化催化剂混合比为1.6:0.4时,催化寿命仅为39 h。将芳构化催化剂的硅铝比由30增至50,可以减少大分子烃的生成,使混合催化寿命由39 h提高至56 h。而将两种催化剂的颗粒目数由60～100目降至20～40目时,减少了芳构化催化剂上生成的大分子烃与烯烃催化剂的接触机会,催化寿命显着增至112 h。减少芳构化催化剂的混合占比也能减少大分子烃的生成,显着提升催化寿命。当烯烃催化剂与芳构化催化剂的质量比为1.8:0.2时,催化寿命高达219 h,远高于单独装填芳构化催化剂的22 h;（4）将HZSM-5烯烃催化剂装填于Zn/ZSM-5芳构化催化剂上方,相比混合装填两种催化剂,上层烯烃催化剂的催化转化过程不受芳构化催化剂上产生的大分子烃的消极影响,可以获得更高的催化稳定性。当两种催化剂等质量上下分层装填时,催化寿命至少可达205 h,远高于等质量物理混合装填的36 h。由于上层催化剂生成的低碳烃进入下层催化床层可以促进“烯烃循环”,抑制了“芳烃循环”中重质芳烃的生成,BTX选择性达19.1%,远高于单独装填芳构化催化剂的15.5%。降低两种催化剂的分层装填配比,提高上层烯烃催化剂合成低碳烯烃的能力和下层Zn/ZSM-5的芳构化能力,能优化两步转化的芳构化程度,提升芳烃选择性。当烯烃催化剂和芳构化催化剂分层装填质量比由1:1降至0.25:1.75时,芳烃选择性和BTX选择性由26.7%和19.1%明显提高至48.2%和34.8%。
邱宝成[7]（2021）在《嵌入式金属分子筛催化剂的研究》文中指出乙烷是页岩气的第二大组成成分,由于页岩气开采技术的升级,使得乙烷产能大为增加。随着我国工业化的深入发展,乙烯以及芳烃需求快速增长,供需缺口再进一步扩大,开发制备乙烯以及芳烃的新技术拥有广阔的前景。乙烷无氧脱氢以及无氧芳构化反应是有效开发利用乙烷的重要途径。随着传统不可再生资源石油以及煤炭等的不断减少,乙烷转化制乙烯和芳烃将是对基于石油和煤炭传统生产路线的有效补充,符合我国能源与资源的重大需求。通过负载金属,并调控分子筛催化剂中的酸中心与金属活性中心协同作用,制备用于乙烷无氧转化反应的金属分子筛催化剂是当前研究的热点方向之一。但是传统负载型金属分子筛催化剂由于催化剂积碳以及金属烧结团聚导致催化剂快速失活,阻碍了其进一步的工业化发展。铂基催化剂是乙烷无氧脱氢制乙烯（EDH）反应最具活性的催化剂。本论文通过添加无水乙醇的水热合成法,利用Pt/Si O2作为唯一硅源和金属源,成功直接制备了H-型嵌入式Pt@HZSM-5催化剂。在高乙烷气组成的反应条件下(进料气中的乙烷含量为90%,反应空速GHSV=2000m L·g-1cat·h-1,P=0.1 MPa,T=550℃),Pt@HZSM-5催化剂在未再生情况下成功实现了反应50 h不失活。在保持优异稳定性同时乙烯的选择性和乙烷的转化率分别保持在88.40%和15.2%。然而,常规的负载型Pt/HZSM-5催化剂表现出Pt化学状态,粒度及其周围环境的动态转变,导致由金属的烧结团聚,以及由深度脱氢和产物乙烯的芳构化造成的积碳,从而使得催化剂快速失活。通过多种表征手段,包括HAADF-STEM、H2-TPR、in-situ XPS、in-situ CO-DRIFTS和Py-FTIR以及固体核磁等对Pt@HZSM-5催化剂嵌入式结构、Pt活性物种、分子筛的酸性位点分布以及积碳情况进行深入分析,同时通过in-situ/operando synchrotron XAS以及in-situ DRIFTS原位表征技术探究嵌入式催化剂金属物种与其周围环境相互作用。发现Pt@HZSM-5催化剂上嵌入在分子筛骨架中Pt0物种高度分散,这不仅抑制了Pt颗粒团聚,并且使电子从分子筛骨架转移到Pt0物种,从而增加Pt0物种周围的电子云密度,削弱Pt-（C=C）键的强度,从而促进烯烃的解吸并延缓乙烷在Pt0物种上的深度脱氢,避免了乙烷的深度脱氢形成积碳。另外由于Pt@HZSM-5催化剂金属颗粒周围的分子筛骨架是在晶化过程原位形成的,因此金属物种的周围环境受到金属活性物种的影响较小,使得催化剂并不存在骨架外的Al原子,同时还拥有大量分布在分子筛直通道和正弦通道中Al原子,这对于烯烃循环路径更有利,从而避免了乙烯中间体随后环化反应形成芳烃。另外,对于锌基催化剂来说,由积碳引起的快速失活是其乙烷无氧芳构化（EDA）的工业化应用的主要障碍。本论文通过分步晶化法,利用Zn/Si O2作为唯一硅源和金属源,成功直接制备了H-型嵌入式Zn@HZSM-5催化剂,在高乙烷气组成的反应条件下(进料气中的乙烷含量为90%,反应空速GHSV=2000 m L·g-1cat·h-1,P=0.1 MPa,T=550℃),进行10 h反应后,转化率保持在14.3%,芳烃选择性达到43.6%,其中轻质芳烃(C6-8)在芳烃中的最终选择性超过79.3%。传统负载型Zn/HZSM-5催化剂在相同反应条件下因严重积碳而快速失活。另外也对Zn@HZSM-5催化剂进行了35 h的长时间反应,发现催化剂保持优异稳定性,同时目标产物（乙烯+芳烃）选择性维持在86.6%,在目标产物中芳烃占比超过41.1%。通过各种表征手段如HAADF-STEM、in-situ XPS、UV-vis DRS、Py-FTIR、固体核磁以及in-situ DRIFTS表征技术等对Zn@HZSM-5催化剂嵌入式结构、Zn活性物种、分子筛的酸性位点分布、催化剂活性物种与其周围环境相互作用以及积碳情况进行深入分析。发现,一方面由于独特的嵌入式结构不仅抑制了Zn O态物种的团聚,同时也使得分子筛的Br（?）nsted酸性位点与金属锌结合,在Zn@HZSM-5催化剂中形成占主导地位的稳定Zn（OH）+物种。这些Zn物种不仅减少了乙烷深度脱氢形成的CH4和积碳,同时具有H2解离和重组脱附的能力,可以促进芳构化反应的进行。另外,由于Zn@HZSM-5催化剂具有的独特嵌入式结构,使得其拥有不同于常规的Zn/HZSM-5催化剂的Zn物种动态转化,这提高了反应过程中芳烃的选择性。另一方面,由于Zn@HZSM-5催化剂金属颗粒周围的分子筛骨架是在晶化过程中原位生成的,因此金属物种的周围环境受到金属活性物种的影响较小,使得催化剂不存在骨架外的Al原子,同时在分子筛直通道和正弦通道中还存在更多的Al原子,这有利于促进烯烃循环,抑制产物过度芳构化造成催化剂失活。另外,由于金属嵌入到分子筛骨架中,分子筛的择型限域作用使得生成的轻质芳烃不会进一步转化为重质芳烃,从而大大减少了由重质芳烃形成的积碳。
曾武松[8]（2020）在《正丁烷无氧芳构化ZSM-5催化剂的研究》文中研究说明随着化学工业的快速发展,精细化工也有了长足的进步。全球市场对于化工基础原料芳烃中的苯、甲苯和二甲苯（BTX）有着巨大需求。我国作为世界石油资源最大的进口大国,对于石油资源有着严重的依赖,通过传统的石油重整工业制备BTX很难满足要求。通过低碳烷烃芳构化技术,不仅能回收利用油田和炼油厂产生的副产物丁烷等低碳烷烃,还能高效利用液化石油气（LPG）中大量的丁烷。基于此,选用正丁烷为原料,以ZSM-5和HZSM-5催化剂,在固定床微反应器进行正丁烷无氧芳构化的研究,具体内容如下:1.采用等体积浸渍法将不同含量的Zn（1～4 wt%）金属引入到ZSM-5催化剂上进行正丁烷无氧芳构化反应。通过对Zn改性后的ZSM-5催化剂进行金属元素含量分析发现,Zn金属具有良好的负载率;对Zn改性后的催化剂进行XRD分析发现,Zn金属具有良好的分散性,并且金属Zn的引入对催化剂的晶型并未造成破坏;对改性后催化剂进行N2吸脱附分析发现,随着Zn含量的增加,催化剂的比表面积与孔体积出现规律性的减少;当Zn金属含量为2.0 wt%时,强酸比例较大,催化剂对于正丁烷无氧芳构化制备BTX效果最佳。运用响应面进行考察时,首先,通过单变量实验,确定工艺条件中反应温度、GHSV和金属负载量在响应面中的考察范围;然后通过Box-Behnken数学模型对三因素进行拟合确定BTX收率与三因素的数量关系,并得到三者影响的强弱关系为:GHSV>温度>金属负载。2.考察不同浓度的Na OH溶液对HZSM-5催化剂改性的影响,并考察改性后催化剂的催化活性。运用Na OH溶液对HZSM-5催化剂改性会使催化剂的物理化学性质发生变化,从而影响催化剂的催化性能。对碱改性后的催化剂进行XRD分析发现,催化剂衍射峰的强度随着碱浓度增加而逐渐降低;对碱改性后的催化剂进行N2吸脱附分析发现,催化剂的空体积和平均孔径随着碱浓度的增加而逐渐增加;对碱改性后的催化剂进行粒径分析发现,小颗粒催化剂数量随着碱浓度的增加,先减小后增加;当Na OH溶液浓度为0.2 mol/L时,催化剂中粒径较小的颗粒最少,催化剂表现出最好的催化活性,对于反应产物中BTX选择性和收率最高可达35.7%和35.0%。3.在确定最佳碱溶液浓度的基础上,再对HZSM-5催化剂进行Zn改性,制得复合改性催化剂,并考察复合改性催化剂对于正丁烷无氧芳构化的影响。通过与未经改性、仅Na OH溶液改性和仅金属Zn改性制备的HZSM-5催化剂进行对比,发现复合改性制得的催化剂具有较好的催化活性和催化稳定性。实验表明,复合改性催化剂对BTX选择性和收率最高可达52.1%和47.8%。对反应后催化剂的积碳进行XPS分析发现,复合改性制备的催化剂会生成较少的石墨类积碳;对反应后积碳催化剂的热重分析表明,复合改性催化剂生成的积碳最少,同时生成的积碳中有较多的是低温积碳,这有利益催化剂的再生。
周微[9]（2019）在《Fe、Sn助剂对载铂Zn/HZSM-5纳米沸石丙烷芳构化催化剂的调变作用研究》文中研究说明苯、甲苯和二甲苯（BTX）是非常重要的基础化工原料。利用低碳烷烃芳构化技术路线增产BTX具有重要意义。本文针对Zn/HZSM-5芳构化催化剂存在的芳烃选择性低、甲烷乙烷干气生成量大的问题,开展了 Zn/HZSM-5芳构化催化剂的载铂研究,旨在通过低载量、高分散Pt的促进作用,加速Zn/HZSM-5芳构化催化剂中Zn物种上脱氢产生的表面氢原子的重组脱附,从而减少低碳烷烃的氢解副反应,达到降低干气生成量和提高芳烃选择性的目的。主要内容和结果如下:首先,用浸渍法制备了不同Zn负载量的Znx/HZSM-5纳米沸石基础催化剂（x=0.1～8.0 wt.%）,并采用脉冲微反和小型固定床反应器对基础催化剂的丙烷芳构化性能进行了评价。在此基础上,尝试在基础催化剂上直接负载Pt来提高其芳烃选择性。结果表明,Zn改性能明显提高HZSM-5纳米沸石的丙烷芳构化性能,但在所考察的Zn负载量范围内,Zn/HZSM-5的芳烃选择性最高值（Zn负载量6.0 wt.%）未超过35%,而甲烷乙烷总选择性的最低值仍高于65%。用氯铂酸直接浸渍Zn/HZSM-5时负载的Pt分散性差,达不到提高其芳烃选择性的目的。因此,尝试先用Fe助剂预处理Znx/HZSM-5纳米沸石基础催化剂来改善载Pt效果。结果表明,在用氯铂酸浸渍Znx/HZSM-5之前,先采用硝酸铁溶液对其进行预浸渍,可以显着改善Pt的分散性。在优化Zn、Fe负载量的基础上研制出的Zn1.0Fe0.3Pt0.1/HZSM-5纳米沸石催化剂,金属平均粒径约为2 nm。该催化剂在T=550℃,P=0.1 MPa,WHSV=0.55 h-1的固定床反应条件下丙烷转化率接近50%,芳烃选择性超过51%,甲烷乙烷选择性低于36%,显示出较好的脱氢芳构化性能。然而,Zn1.0Fe0.3Pt0.1/HZSM-5纳米沸石催化剂抗积碳失活能力不佳,在连续反应时间超过900 h后明显失活。为了克服Zn1.0Fe0.3Pt0.1/HZSM-5的缺点,本文又尝试用Sn助剂预处理Znx/HZSM-5。结果表明,在用氯铂酸浸渍Znx/HZSM-5之前,先采用氯化亚锡溶液对其进行预浸渍,也可以显着提高Pt的分散性。在优化Zn、Sn负载量的基础上研制出的Zn6.0Sn0.2Pt0.1/HZSM-5纳米沸石催化剂,金属平均粒径在2 nm左右。该催化剂的丙烷转化率接近70%,芳烃选择性（≥46%）比基础催化剂Zn6.0/HZSM-5提高14个百分点。其与Zn1.0Fe0.3Pt0.1/HZSM-5相比,虽然芳烃选择性稍差,但催化活性高、抗积碳失活能力强,连续反应3000 h未见活性下降。在上述工作的基础上,通过自建的双光束FT-IR光谱仪对ZnSn（Fe）Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂开展了丙烷芳构化反应的原位FT-IR光谱研究。结合催化剂的表征结果及在线质谱产物分析数据,探讨了 ZnSn（Fe）Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂上丙烷脱氢芳构化的反应机理。结果表明,丙烷在ZnSn（Fe）Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂上发生的脱氢芳构化反应,仍然符合Bronsted酸-Lewis酸协同催化机理。但是,与Pt相关的金属活性中心（SnPt或FePt）为催化剂提供了脱氢反应的金属活性中心,同时也为Lewis酸中心上氢原子的重组脱附提供了协助作用。原位光谱研究揭示出的ZnSn（Fe）Pt/HZSM-5上Zn甲基表面物种吸收带（2983 cm-1）明显弱于参比催化剂的事实,有力地支持了 FePt或SnPt金属活性中心通过协同作用促进Lewis酸中心（[Zn-O-Zn]2+）上氢原子重组脱附的推测。
潘东辉[10]（2019）在《甘油芳构化催化剂的制备及其催化性能研究》文中指出随着生物柴油产业的发展和生物质资源的开发,产生了大量的副产物粗甘油。将这些廉价的粗甘油通过芳构化反应转化为高附加值的芳烃产品,不仅能够缓解甘油过剩的问题,而且可以延伸生物柴油产业链、增加生物柴油产业的利润。但是,目前文献报道的催化剂普遍存在芳烃收率较低、催化剂稳定性较差等问题。因此,本论文分别从引进活性金属、引进介孔结构和改变催化剂晶粒大小等角度着手,设计制备了一系列具有高催化活性和稳定性的催化剂。研究了所制备催化剂的芳构化性能与催化剂结构的关系,并探究了芳构化过程中催化剂的催化作用机制及失活机制。主要的研究内容和结果如下:（1）分别通过浸渍法、机械研磨法、离子交换法和同晶替代法制备了四种Zn改性HZSM-5催化剂。Zn的引入方法及引入量会影响改性催化剂中的Zn物种状态及分布、孔道结构、形貌、酸性质等,并会进一步影响甘油芳构化路径及催化剂的催化性能。同晶替代法制备的H[Zn,Al]ZSM-5具有适宜的酸强度和酸分布,因而能使芳构化的气相路径和液相路径协调进行;并且该催化剂中同时形成了一定量的晶间介孔,有助于大分子产物在分子筛孔道中的扩散。因此,在四种改性催化剂中,H[Zn,Al]ZSM-5具有最优的芳构化性能。（2）以焙烧ZIF-8得到的Zn负载多孔碳为介孔模板剂,通过一步法制备了Zn改性多级孔HZSM-5催化剂。该催化剂中引进的Zn物种将HZSM-5基底中的部分Br?nsted酸位点转化为Zn-基Lewis酸位点（ZnOH+）,有效促进了芳构化反应中的羟醛缩合步骤和脱氢-芳构化步骤,从而使催化剂的催化活性显着提高;催化剂中同时引进的晶内介孔不仅能促进大分子产物在分子筛孔道中的扩散、降低积碳形成速率,而且可以提高催化剂的容碳能力,因而能够有效减缓催化剂的失活速率。Zn-基Lewis酸位点、晶内介孔和HZSM-5基底之间的协同效应使Zn@C/HZSM-5催化剂同时具有良好的催化活性和稳定性,催化剂的BTX收率、总芳烃收率和催化寿命分别达到34.6%、54.7%和8.5 h。（3）直接以ZIF-8为模板剂制备了ZIF-8模板HZSM-5催化剂。氨水用量、ZIF-8合成方法、ZIF-8用量对催化剂的孔道结构、形貌、Zn状态及分布、酸性质及催化性能具有重要影响。在分子筛制备过程中,不添加氨水有利于形成更多的晶间介孔和酸性位点,因而所得催化剂具有最佳的催化性能。相比于通过无溶剂ZIF-8制备的催化剂,通过室温法ZIF-8和凝胶法ZIF-8制备的催化剂具有更小的晶粒尺寸、更多的晶间介孔和活性位点,因而具有更高的催化活性和催化寿命。随着ZIF-8用量的增加,催化剂的芳构化性能先提高后降低。当ZIF-8用量为0.45时,所得催化剂均为小纳米晶、并具有适宜的酸强度和酸分布,此时ZnOH+物种、晶间介孔和HZSM-5基底之间具有最佳的协同催化效果,催化剂的BTX收率、总芳烃收率和催化寿命分别提高至36.7%、59.5%和11 h。（4）以双金属ZIF-8为模板剂制备了一系列同时含有Zn金属和杂金属的双金属ZIF-8模板HZSM-5催化剂。在所有双金属模板催化剂中,La-Zn双金属ZIF-8制备的催化剂同时具有良好的催化活性和稳定性,并且在La/Zn掺杂摩尔比为1:1时具有最佳的催化性能。与单金属模板催化剂相比,La-Zn双金属模板催化剂中由于La和Zn的共同作用使分子筛中具有较多的强酸位点和较少的中强酸位点,从而使该催化剂具有较高的BTX收率和较低的C9+芳烃收率。此外,La-Zn双金属模板催化剂中的La物种能促进分子筛中的积碳和水反应,从而起到清焦作用,因而能够减缓积碳的形成、提高催化剂的稳定性。因此,在反应运行7 h后,La-Zn双金属模板催化剂仍具有64.5%的总芳烃收率,明显高于此时单金属模板催化剂54.6%的总芳烃收率。（5）采用两亲的咪唑基离子液体作为软模板剂制备了介孔结构可调的多级孔HZSM-5催化剂。模板剂中的烷基链长对于催化剂的形貌、孔道结构、酸性质、催化性能及积碳形成具有重要影响。烷基链为己基、十二烷基、十六烷基时,所制备的催化剂均为多级孔HZSM-5分子筛;而烷基链为甲基时,所制备的催化剂为无定形介孔材料或纯硅分子筛。随着模板剂中烷基链长的增加,催化剂的外比表面积及介孔体积先增加后减小,当烷基链为十二烷时得到的SIM-12-HZSM-5具有最大的比表面积和介孔体积。此时,由于催化剂具有最多的中强酸和晶内介孔,加强了芳构化反应的液相路径并促进了大分子在分子筛孔道中的扩散,从而使SIM-12-HZSM-5具有45.2%的总芳烃收率和8.5 h的催化寿命。
二、Zn/ZSM-5分子筛晶粒大小和预处理条件对丙烷芳构化性能的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Zn/ZSM-5分子筛晶粒大小和预处理条件对丙烷芳构化性能的影响（论文提纲范文）
（1）甲醇与正己烷耦合芳构化反应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 甲醇与轻烃耦合芳构化工艺及其催化剂介绍 |
| 1.3 甲醇、轻烃芳构化催化剂的改性研究 |
| 1.3.1 金属改性 |
| 1.3.2 碱处理改性 |
| 1.4 研究的内容及目的 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验仪器及药品 |
| 2.2 催化剂的制备及其改性方法 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 低温氮气物理吸附-脱附 |
| 2.3.2 程序升温脱附氨气(NH_3-TPD) |
| 2.3.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.4 傅里叶红外-吡啶吸附光谱(Py-IR) |
| 2.4 催化剂性能评价 |
| 2.5 产品分析检测 |
| 2.6 产物计算方法 |
| 第三章 甲醇与不同烷烃耦合芳构化反应研究 |
| 3.1 甲醇与不同种类烷烃耦合芳构化反应研究 |
| 3.2 不同比例的甲醇/正己烷耦合芳构化反应研究 |
| 第四章 甲醇-正己烷耦合芳构化催化剂的初选与优化 |
| 4.1 Zn改性HZSM-5 催化剂的芳构化反应研究 |
| 4.1.1 催化剂的表征 |
| 4.1.2 不同Zn负载量对耦合芳构化的影响 |
| 4.2 双金属[Zn,M]改性HZSM-5 催化剂的芳构化反应研究 |
| 4.2.1 催化剂的表征 |
| 4.2.2 双金属[Zn,M]改性HZSM-5 催化剂反应性能的影响 |
| 4.3 不同金属负载量下催化剂的反应研究 |
| 4.3.1 催化剂的表征 |
| 4.3.2 双金属[Zn,M]改性HZSM-5 催化剂反应性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 甲醇-正己烷耦合反应条件优化及催化稳定性 |
| 5.1 反应温度的影响 |
| 5.2 反应压力的影响 |
| 5.3 体积空速的影响 |
| 5.4 催化剂稳定性的考察 |
| 5.5 甲醇与烷烃耦合芳构化反应机理探索 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）ZSM-5分子筛的固相合成、改性研究及其结晶倾向预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abatract |
| 第一章 绪论 |
| 引言 |
| 1.1 ZSM-5 分子筛概述 |
| 1.1.1 ZSM-5 分子筛的结构 |
| 1.1.2 ZSM-5 分子筛的性质 |
| 1.1.3 ZSM-5 分子筛的生成机理 |
| 1.1.4 ZSM-5 分子筛的绿色合成 |
| 1.1.5 合成ZSM-5 分子筛的影响因素 |
| 1.1.6 ZSM-5 分子筛的应用 |
| 1.2 机器学习在沸石分子筛材料领域的应用 |
| 1.3 选题背景及意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 实验试剂与仪器部分 |
| 2.1 实验试剂和设备 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.2 实验结果表征 |
| 2.2.1 粉末X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.2.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析 |
| 2.2.3 傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.2.4 氨气吸附-程序升温脱附NH_3-TPD) |
| 2.2.5 吡啶吸附红外分析(Py-IR) |
| 2.2.6 比表面积、孔结构分析(BET) |
| 2.2.7 紫外分析(UV) |
| 2.2.8 相对结晶度计算 |
| 第三章 无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验流程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 矿化剂对无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的影响 |
| 3.3.2 硅源对无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的影响 |
| 3.3.3 晶化温度对无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的影响 |
| 3.3.4 晶化时间对无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的影响 |
| 3.3.5 研磨时间对无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的影响 |
| 3.3.6 水硅比对无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的影响 |
| 3.3.7 模板剂用量对无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的影响 |
| 3.3.8 铵硅比对无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的影响 |
| 3.3.9 硅铝比对无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 无溶剂固相合成杂原子ZSM-5 分子筛的探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验流程 |
| 4.2.1 无溶剂固相合成Zn-ZSM-5 分子筛 |
| 4.2.2 无溶剂固相合成Ti-ZSM-5 分子筛 |
| 4.2.3 无溶剂固相合成Cu-ZSM-5 分子筛 |
| 4.2.4 R-HZSM-5(R=Zn、Ti、Cu)分子筛的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 R-ZSM-5(R=Zn、Ti、Cu)的XRD分析 |
| 4.3.2 R-ZSM-5(R=Zn、Ti、Cu)的SEM分析 |
| 4.3.3 R-ZSM-5(R=Zn、Ti、Cu)的EDS分析 |
| 4.3.4 R-HZSM-5(R=Zn、Ti、Cu)的BET分析 |
| 4.3.5 R-HZSM-5(R=Zn)的酸性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 固相合成分子筛结晶倾向预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机器学习常见模型 |
| 5.2.1 随机森林 |
| 5.2.2 支持向量机 |
| 5.2.3 神经网络 |
| 5.2.4 极限梯度提升树 |
| 5.3 机器学习模型评价标准 |
| 5.4 预测无溶剂固相合成ZSM-5 分子筛的结晶倾向 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 机器学习实验数据表 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）甲醇制芳烃反应过程中ZSM-5催化剂的结构演变及性能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 甲醇制芳烃技术发展简要介绍 |
| 1.2 甲醇制芳烃反应机理 |
| 1.2.1 直接形成机理 |
| 1.2.2 间接形成机理 |
| 1.3 ZSM-5 催化甲醇制芳烃反应存在的问题 |
| 1.3.1 催化反应稳定性问题 |
| 1.3.2 产品选择性问题 |
| 1.4 影响ZSM-5 催化甲醇制芳烃性能的关键因素 |
| 1.4.1 催化剂形貌控制 |
| 1.4.2 催化剂晶粒尺寸优化 |
| 1.4.3 催化剂介孔构建 |
| 1.4.4 催化剂酸性质调控 |
| 1.5 研究思路与内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.3 催化剂制备 |
| 2.3.1 纳米ZSM-5 分子筛制备过程 |
| 2.3.2 Zn修饰预脱铝ZSM-5 分子筛制备 |
| 2.4 催化剂表征方法 |
| 2.4.1 X-射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 比表面积及结构测试(BET) |
| 2.4.3 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD) |
| 2.4.4 热重(TG) |
| 2.4.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.6 固体核磁共振(~(27)Al MAS NMR) |
| 2.4.7 吡啶红外(Py-IR) |
| 2.5 催化剂活性评价 |
| 2.6 产物计算 |
| 第3章 甲醇制芳烃反应中ZSM-5 催化剂微观结构演变对催化性能的影响 |
| 3.1 甲醇制芳烃反应催化性能随时间变化 |
| 3.1.1 催化活性和产能 |
| 3.1.2 液相产品选择性 |
| 3.1.3 气相产物选择性 |
| 3.2 甲醇制芳烃反应中催化剂结构随时间变化 |
| 3.2.1 晶体结构 |
| 3.2.2 形貌结构 |
| 3.2.3 酸结构 |
| 3.2.4 织构性质 |
| 3.3 ZSM-5 催化甲醇制芳烃反应中结构变化及其对性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 水热预处理对芳构化Zn/ZSM-5 催化剂甲醇制芳烃反应性能的影响 |
| 4.1 水热处理对ZSM-5 催化剂结构的影响 |
| 4.1.1 晶体结构和形貌 |
| 4.1.2 孔结构 |
| 4.1.3 酸结构 |
| 4.2 水热处理对ZSM-5 催化反应性能的影响 |
| 4.2.1 催化活性和稳定性 |
| 4.2.2 催化剂积碳失活分析 |
| 4.2.3 催化产物分布 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）ZSM-5催化剂酸性质调控促进甲醇分步转化合成芳烃研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 甲醇制芳烃简要介绍 |
| 1.3 甲醇制芳烃反应机理 |
| 1.3.1 烃池机理 |
| 1.3.2 双循环机理 |
| 1.4 甲醇制芳烃反应存在的问题 |
| 1.5 甲醇制芳烃催化剂结构优化 |
| 1.5.1 酸性质优化 |
| 1.5.2 形貌及孔结构调控 |
| 1.6 甲醇制芳烃反应工艺优化 |
| 1.7 研究思路与研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料和设备 |
| 2.1.1 实验原料和试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 催化剂制备 |
| 2.3 催化剂表征方法 |
| 2.3.1 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.2 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.3.3 比表面积及孔体积测试(N_2物理吸附) |
| 2.3.4 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD) |
| 2.3.5 吡啶吸附红外光谱(Py-IR) |
| 2.3.6 热重(TG) |
| 2.4 催化剂活性评价 |
| 2.5 产物计算方法 |
| 第三章 ZSM-5 芳构化催化剂酸调控促进甲醇经低碳烃合成芳烃 |
| 3.1 硅铝比对芳构化ZSM-5 结构性质的影响 |
| 3.2 芳构化催化剂硅铝比对甲醇两步转化性能的影响 |
| 3.2.1 催化稳定性及产油性能 |
| 3.2.2 催化产品选择性 |
| 3.2.3 催化性能优化 |
| 3.3 Zn助剂对ZSM-5 织构性质和酸性质的影响 |
| 3.4 Zn修饰芳构化催化剂对甲醇两步转化性能的影响 |
| 3.4.1 催化稳定性及产油性能 |
| 3.4.2 催化产品选择性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于串联不同酸密度ZSM-5 促进甲醇分步逐级转化合成芳烃 |
| 4.1 不同酸密度纳米ZSM-5 的结构性质 |
| 4.1.1 孔结构和形貌 |
| 4.1.2 酸的密度与种类 |
| 4.2 甲醇一步直接芳构化反应特点分析 |
| 4.2.1 催化稳定性和产品选择性 |
| 4.2.2 催化剂床层积碳行为 |
| 4.3 多段ZSM-5 串联催化甲醇分步逐级转化性能 |
| 4.3.1 甲醇分步逐级转化机制分析 |
| 4.3.2 甲醇分步逐级转化性能优势 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）改性ZSM-5分子筛的制备及其在KA油和芳烃合成中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 环己烷氧化制KA油 |
| 1.2.1 工艺技术 |
| 1.2.2 催化剂研究进展 |
| 1.2.3 氧化剂 |
| 1.2.4 H_2O_2氧化环己烷制KA油机理 |
| 1.3 丙烷芳构化制芳烃 |
| 1.3.1 工艺技术 |
| 1.3.2 催化剂研究进展 |
| 1.3.3 丙烷在Ga/HZSM-5上芳构化反应机理 |
| 1.4 ZSM-5分子筛催化剂 |
| 1.4.1 特性 |
| 1.4.2 改性方法 |
| 1.4.3 催化应用 |
| 1.5 本论文的研究设想和主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验所用试剂及仪器设备 |
| 2.1.1 主要的实验药品和试剂 |
| 2.1.2 主要实验仪器设备 |
| 2.2 主要表征手段 |
| 2.3 催化反应评价 |
| 2.3.1 环己烷氧化制KA油实验 |
| 2.3.2 丙烷芳构化制芳烃实验 |
| 2.4 DFT计算 |
| 第3章 碱溶硅法制备Mn/ZSM-5及其催化环己烷制KA油性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Mn/ZSM-5的碱溶硅处理 |
| 3.3 Mn/ZSM-5的表征 |
| 3.3.1 制备条件对晶型和形貌的影响 |
| 3.3.2 碱溶硅对形貌和结晶性的影响 |
| 3.3.3 结构组成 |
| 3.4 Mn/ZSM-5催化性能评估 |
| 3.4.1 环己烷氧化制KA油工艺研究 |
| 3.4.2 环己烷转化率与KA油选择性 |
| 3.4.3 稳定性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 水热法制备Mn/ZSM-5及其催化环己烷氧化制KA油性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 一步水热法制备Mn/ZSM-5 |
| 4.3 Mn/ZSM-5的表征 |
| 4.4 Mn/ZSM-5催化性能评估 |
| 4.4.1 环己烷转化率与KA油选择性 |
| 4.4.2 稳定性 |
| 4.5 碱溶硅后Mn/ZSM-5的表征与催化性能研究 |
| 4.5.1 形貌和结构 |
| 4.5.2 环己烷转化率与KA油选择性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 模板法制备Mn/ZSM-5及其催化环己烷制KA油性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模板法制备中空多级孔Mn/ZSM-5 |
| 5.3 中空多级孔Mn/ZSM-5的表征 |
| 5.3.1 形态与结构 |
| 5.3.2 形成机理 |
| 5.4 中空多级孔Mn/ZSM-5的催化性能评估 |
| 5.4.1 环己烷转化率与KA油选择性 |
| 5.4.2 机理及动力学研究 |
| 5.4.3 稳定性 |
| 5.5 Mn(Ga)/HZSM-5催化环己烷氧化转化率与KA油选择性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 P/Ga/HZSM-5的制备及其催化丙烷制芳烃性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 P_x/Ga_y/HZSM-5的制备 |
| 6.3 XRD、XANES和Py-FTIR表征 |
| 6.4 P/Ga/HZSM-5催化丙烷制芳烃性能 |
| 6.4.1 丙烷转化率与芳烃选择性 |
| 6.4.2 动力学研究 |
| 6.5 丙烷制芳烃的反应路径和DFT计算 |
| 6.5.1 P/Ga/HZSM-5催化丙烷脱氢 |
| 6.5.2 P/Ga/HZSM-5催化丙烯芳构化 |
| 6.5.3 CO_2对P/Ga/HZSM-5催化芳构化的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）甲醇定向合成芳烃ZSM-5催化剂制备及反应优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 甲醇制芳烃反应 |
| 1.2 甲醇制芳烃反应机理 |
| 1.2.1 直接反应机理 |
| 1.2.2 间接反应机理 |
| 1.3 甲醇制芳烃催化剂研究进展 |
| 1.3.1 甲醇制芳烃反应存在的问题 |
| 1.3.2 甲醇制芳烃催化剂优化策略 |
| 1.4 反应工艺研究进展 |
| 1.4.1 流化床与固定床反应工艺 |
| 1.4.2 甲醇制芳烃多段反应工艺 |
| 1.4.3 共进料芳构化 |
| 1.4.4 耦合反应新策略 |
| 1.5 研究思路与内容 |
| 第二章 实验原料、仪器设备及实验方法 |
| 2.1 原料和化学试剂 |
| 2.2 实验设备及仪器 |
| 2.3 催化剂制备 |
| 2.3.1 水热生长溶液的H_2O/Al比调控制备强酸性纳米HZSM-5 |
| 2.3.2 silicalite-1 水热重构制备大外比表面积多级孔纳米HZSM-5 |
| 2.3.3 HZSM-5 烯烃催化剂与Zn/ZSM-5 芳构化催化剂制备 |
| 2.4 催化剂表征 |
| 2.4.1 晶体结构表征 |
| 2.4.2 织构性质表征 |
| 2.4.3 表面酸性表征 |
| 2.4.4 元素分析 |
| 2.4.5 积炭分析 |
| 2.5 催化剂活性评价 |
| 2.5.1 固定床反应评价装置 |
| 2.5.2 催化反应评价过程 |
| 2.5.3 产物分析方法 |
| 第三章 强酸性纳米HZSM-5 催化剂制备及催化MTA反应研究 |
| 3.1 强酸性纳米HZSM-5 结构性质 |
| 3.1.1 晶相结构 |
| 3.1.2 颗粒形貌 |
| 3.1.3 孔隙结构 |
| 3.2 强酸性纳米HZSM-5 酸性质 |
| 3.2.1 酸强度与酸种类 |
| 3.2.2 铝分布 |
| 3.3 催化活性评价 |
| 3.3.1 催化稳定性 |
| 3.3.2 产物选择性 |
| 3.4 催化剂失活积炭分析 |
| 3.5 催化剂的再生 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 大外比表面积多级孔纳米HZSM-5 催化剂制备及催化MTA反应研究 |
| 4.1 大外比表面积多级孔纳米HZSM-5 结构性质 |
| 4.1.1 晶相结构 |
| 4.1.2 形貌结构 |
| 4.1.3 孔隙结构 |
| 4.2 大外比表面积多级孔纳米HZSM-5 酸性质 |
| 4.2.1 酸强度 |
| 4.2.2 硅铝结构 |
| 4.3 催化活性评价 |
| 4.3.1 催化稳定性 |
| 4.3.2 产物选择性 |
| 4.4 催化剂失活积炭分析 |
| 4.5 催化剂的再生 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 HZSM-5 烯烃催化剂与Zn/ZSM-5 芳构化催化剂物理混合装填对MTA反应的影响 |
| 5.1 催化剂物化性质 |
| 5.2 物理混合装填的催化活性评价 |
| 5.2.1 催化稳定性 |
| 5.2.2 产物选择性 |
| 5.3 协同转化机制探究 |
| 5.4 协同效应的优化 |
| 5.4.1 硅铝比优化 |
| 5.4.2 接近度优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 HZSM-5 烯烃催化剂与Zn/ZSM-5 芳构化催化剂分层装填对MTA反应的影响 |
| 6.1 不同方式装填的催化活性评价 |
| 6.1.1 催化稳定性 |
| 6.1.2 产物选择性 |
| 6.1.3 积炭行为 |
| 6.2 分层装填反应强化 |
| 6.2.1 装填配比调控 |
| 6.2.2 床层厚度调控 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 论文结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）嵌入式金属分子筛催化剂的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 乙烷无氧转化背景 |
| 1.2 分子筛的合成 |
| 1.2.1 分子筛的发展 |
| 1.2.2 分子筛的合成机理 |
| 1.2.3 ZSM-5分子筛合成 |
| 1.2.4 ZSM-5分子筛合成的影响因素 |
| 1.3 金属分子筛催化剂的研究发展 |
| 1.3.1 负载型金属分子筛催化材料 |
| 1.3.2 核壳型金属分子筛催化材料 |
| 1.3.3 嵌入式金属分子筛催化材料 |
| 1.4 乙烷无氧脱氢制乙烯反应 |
| 1.4.1 活性组分 |
| 1.4.2 载体 |
| 1.5 Pt基催化剂和乙烷无氧脱氢反应 |
| 1.5.1 金属促进剂的作用 |
| 1.5.2 载体的作用 |
| 1.5.3 催化剂失活的研究 |
| 1.6 乙烷无氧芳构化反应 |
| 1.6.1 活性中心 |
| 1.6.2 载体 |
| 1.6.3 芳构化机理 |
| 1.7 Zn基催化剂和乙烷无氧芳构化反应 |
| 1.7.1 Zn基催化剂的活化机理 |
| 1.7.2 Zn活性物种 |
| 1.7.3 ZSM-5载体酸性的影响 |
| 1.7.4 催化剂金属负载量的影响 |
| 1.7.5 催化剂失活的研究 |
| 1.8 本课题的研究目的与内容 |
| 1.8.1 本课题的研究目的与意义 |
| 1.8.2 本课题的研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 催化剂表征方法 |
| 2.3.1 晶体结构X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 比表面积、孔容、孔径的测定 |
| 2.3.3 催化剂形态结构以及元素分析 |
| 2.3.4 X射线荧光光谱分析(XRF) |
| 2.3.5 程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.3.6 原位X射线光电子能谱(in-situ XPS) |
| 2.3.7 催化剂酸性分析 |
| 2.3.8 原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in-situ DRIFTS) |
| 2.3.9 原位X射线吸收光谱(in-situ/operando synchrotron XAS) |
| 2.3.10 固体核磁技术(MAS NMR) |
| 2.3.11 程序升温氧化(TPO) |
| 2.3.12 热重分析(TG-DTA) |
| 2.3.13 紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS) |
| 2.4 乙烷转化催化剂性能评价 |
| 2.4.1 催化剂活性评价装置图 |
| 2.4.2 产物分析 |
| 第三章 Pt基嵌入式分子筛催化剂与乙烷无氧脱氢制乙烯反应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂的制备 |
| 3.2.1 前体Pt/SiO_2的制备 |
| 3.2.2 Pt基嵌入式分子筛催化剂的合成与优化 |
| 3.2.3 负载型Pt/HZSM-5催化剂的制备 |
| 3.3 乙烷无氧脱氢反应催化剂的表征分析 |
| 3.3.1 催化剂结构表征分析 |
| 3.3.2 催化剂活性物种表征分析 |
| 3.3.3 催化剂固体核磁表征分析 |
| 3.3.4 催化剂酸性表征分析 |
| 3.3.5 催化剂积碳表征分析 |
| 3.4 乙烷无氧脱氢反应结果与讨论 |
| 3.4.1 不同Si/Al比的嵌入式催化剂对反应性能的影响 |
| 3.4.2 嵌入式Pt@HZSM-5催化剂的反应性能 |
| 3.5 探究嵌入式Pt@HZSM-5催化剂的金属活性物种与其周围环境的相互作用 |
| 3.5.1 嵌入式Pt@HZSM-5催化剂的Al位点分布分析 |
| 3.5.2 乙烷无氧脱氢反应的in-situ/operando synchrotron XAS光谱分析 |
| 3.5.3 乙烷无氧脱氢反应中in-situ DRIFTS光谱分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Zn基嵌入式分子筛催化剂与乙烷无氧芳构化反应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂的制备 |
| 4.2.1 前体Zn/SiO_2的制备 |
| 4.2.2 Zn基嵌入式分子筛催化剂的合成与优化 |
| 4.2.3 负载型Zn/HZSM-5催化剂的制备 |
| 4.3 乙烷无氧芳构化催化剂的表征分析 |
| 4.3.1 催化剂结构表征分析 |
| 4.3.2 催化剂活性物种表征分析 |
| 4.3.3 催化剂酸性表征分析 |
| 4.3.4 催化剂固体核磁表征分析 |
| 4.3.5 催化剂积碳表征分析 |
| 4.4 乙烷无氧芳构化反应结果与讨论 |
| 4.4.1 不同Si/Al比的嵌入式催化剂对反应性能的影响 |
| 4.4.2 嵌入式Zn@HZSM-5催化剂的EDA反应性能 |
| 4.5 探究嵌入式Zn@HZSM-5催化剂的金属活性物种与其周围环境的相互作用 |
| 4.5.1 嵌入式Zn@HZSM-5催化剂的合成过程分析 |
| 4.5.2 嵌入式Zn@HZSM-5催化剂的Al位点分布分析 |
| 4.5.3 乙烷无氧芳构化反应中in-situ DRIFTS光谱分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者与导师简介 |
| 北京化工大学博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（8）正丁烷无氧芳构化ZSM-5催化剂的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 ZSM-5催化剂的结构 |
| 1.3 ZSM-5催化剂表面酸性 |
| 1.3.1 ZSM-5催化剂酸性 |
| 1.3.2 酸性对低碳烷烃芳构化的影响 |
| 1.4 金属改性ZSM-5 |
| 1.5 正丁烷芳构化机理 |
| 1.5.1 正丁烷在HZSM-5反应机理 |
| 1.5.2 正丁烷在Zn、Ga/HZSM-5 反应机理 |
| 1.6 积碳失活 |
| 1.6.1 失活机理 |
| 1.6.2 孔结构对积碳的影响 |
| 1.7 选题依据和研究内容 |
| 1.7.1 选题依据 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第2章 试剂与仪器 |
| 2.1 实验试剂与设备 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 催化剂制备 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 XRD |
| 2.3.2 XPS |
| 2.3.3 AAS |
| 2.3.4 NH_3-TPD |
| 2.3.5 Py-IR |
| 2.3.6 SEM/SEM-Mapping |
| 2.3.7 N_2吸附-脱附分析 |
| 2.3.8 热重分析 |
| 2.4 催化剂活性评价与计算方法 |
| 2.4.1 催化剂评价装置 |
| 2.4.2 催化产物分析方法 |
| 第3章 利用响应曲面考察工艺条件对正丁烷芳构化的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 催化剂表征 |
| 3.3.1 SEM-Mapping |
| 3.3.2 AAS |
| 3.3.3 XRD |
| 3.3.4 NH_3-TPD |
| 3.3.5 N_2吸附-脱附分析 |
| 3.4 单因素实验 |
| 3.4.1 GHSV |
| 3.4.2 Zn负载量 |
| 3.4.3 反应温度 |
| 3.5 响应曲面优化设计 |
| 3.5.1 响应面因素水平的选取 |
| 3.5.2 以芳烃收率为响应值的工艺条件 |
| 3.5.3 响应面模型分析 |
| 3.5.4 工艺条件的预测及验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 碱改性HZSM-5对正丁烷芳构化的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 催化剂表征 |
| 4.3.1 XRD |
| 4.3.2 催化剂形貌分析及粒径分布 |
| 4.3.3 NH_3-TPD |
| 4.3.4 N_2吸附-脱附分析 |
| 4.4 碱改性HZSM-5反应性能评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 复合改性HZSM-5对正丁烷芳构化的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的制备 |
| 5.3 催化剂的表征 |
| 5.3.1 SEM-Mapping |
| 5.3.2 XRD |
| 5.3.3 NH_3-TPD |
| 5.3.4 Py-IR |
| 5.4 催化剂反应性能评价 |
| 5.5 反应后催化剂的表征 |
| 5.5.1 反应后催化剂NH_3-TPD |
| 5.5.2 XPS |
| 5.5.3 热重分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）Fe、Sn助剂对载铂Zn/HZSM-5纳米沸石丙烷芳构化催化剂的调变作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 低碳烷烃芳构化催化剂研究的概况 |
| 1.3 HZSM-5型沸石分子筛的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.4 Zn改性HZSM-5沸石的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.4.1 Zn/HZSM-5沸石的制备方法 |
| 1.4.2 Zn/HZSM-5沸石上活性物种的表征 |
| 1.5 Ga改性HZSM-5沸石的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.5.1 Ga/HZSM-5沸石的制备方法 |
| 1.5.2 Ga/HZSM-5沸石上的活性物种的表征 |
| 1.6 低碳烷烃在Zn(Ga)/HZSM-5沸石上芳构化的反应机理 |
| 1.7 Zn(Ga)/HZSM-5芳构化催化剂存在的问题以及主要挑战 |
| 1.8 Pt改性HZSM-5沸石的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.8.1 Pt/HZSM-5上的副反应以及失活原因 |
| 1.8.2 GaPt/HZSM-5沸石的低碳烷烃芳构化性能 |
| 1.9 本文的研究内容和工作重点 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 化学试剂与反应原料 |
| 2.2 催化剂制备 |
| 2.2.1 氢型ZSM-5纳米沸石 |
| 2.2.2 改性HZSM-5纳米沸石 |
| 2.3 催化剂表征 |
| 2.3.1 元素组成测定 |
| 2.3.2 晶相表征 |
| 2.3.3 比表面积和孔容的测定 |
| 2.3.4 酸性表征 |
| 2.3.5 金属分散性的表征 |
| 2.3.6 金属间相互作用表征 |
| 2.3.7 积碳分析 |
| 2.3.8 丙烷芳构化双光束红外光谱实验 |
| 2.4 反应装置以及催化剂反应性能的评价 |
| 2.4.1 实验装置 |
| 2.4.2 催化剂的评价方法及评价指标 |
| 3 Zn/HZSM-5、ZnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂上丙烷芳构化反应的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂制备、表征及反应性能评价 |
| 3.2.1 催化剂的制备 |
| 3.2.2 催化剂的表征 |
| 3.2.3 丙烷芳构化反应性能的评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Zn/HZSM-5纳米沸石催化剂上丙烷芳构化的脉冲微反研究 |
| 3.3.2 Zn/HZSM-5纳米沸石催化剂上丙烷芳构化的固定床反应研究 |
| 3.3.3 在Zn/HZSM-5纳米沸石催化剂上直接负载Pt对丙烷芳构化反应的影响 |
| 3.3.4 载铂Zn/HZSM-5纳米沸石催化剂的表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Fe助剂对ZnPt/HZSM-5丙烷芳构化催化剂的调变作用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂的制备、表征及反应的评价 |
| 4.2.1 催化剂的制备 |
| 4.2.2 催化剂的表征 |
| 4.2.3 反应的评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同Zn含量ZnFePt/HZSM-5纳米沸石催化剂的催化性能 |
| 4.3.2 不同Fe含量ZnFePt/HZSM-5纳米沸石催化剂的催化性能 |
| 4.3.3 反应条件对ZnFePt/HZSM-5纳米沸石催化剂催化性能的影响 |
| 4.3.4 Fe助剂对ZnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂物化性质的影响 |
| 4.3.5 ZnFet/HZSM-5丙烷芳构化催化剂的优势和缺点 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Sn助剂对ZnPt/HZSM-5丙烷芳构化催化剂的调变作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的制备、表征及反应的评价 |
| 5.2.1 催化剂的制备 |
| 5.2.2 催化剂的表征 |
| 5.2.3 丙烷芳构化反应的评价 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同Zn含量ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂的催化性能 |
| 5.3.2 不同Sn含量ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂的催化性能 |
| 5.3.3 金属负载顺序对ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂催化性能的影响 |
| 5.3.4 反应条件对ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂催化性能的影响 |
| 5.3.5 Sn助剂对ZnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂物化性质的影响 |
| 5.3.6 ZnSnPt/HZSM-5丙烷芳构化催化剂的特点 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 ZnSn(Fe)Pt/HZSM-5上丙烷脱氢芳构化反应机理的初步探讨 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 催化剂的制备、表征及反应的评价 |
| 6.2.1 催化剂的制备 |
| 6.2.2 催化剂的表征 |
| 6.2.3 反应的评价 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 ZnFePt/HZSM-5纳米沸石催化剂中Fe助剂与Zn、Pt的相互作用 |
| 6.3.2 ZnSnPt/HZSM-5纳米沸石催化剂中Sn助剂与Zn、Pt的相互作用 |
| 6.3.3 Br(?)nsted酸中心在丙烷芳构化反应中的作用 |
| 6.3.4 丙烷在ZnSn(Fe)Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂上芳构化反应的原位FT-IR光谱实验—不同活性中心间协同作用的研究 |
| 6.3.5 金属中心和酸中心(Br(?)nsted酸Lewis酸)结合方式对催化剂丙烷芳构化性能的影响 |
| 6.3.6 丙烷在ZnSn(Fe)Pt/HZSM-5纳米沸石催化剂上脱氢芳构化的反应机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）甘油芳构化催化剂的制备及其催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 芳构化反应的研究现状 |
| 1.2.1 甘油芳构化反应简介 |
| 1.2.2 甘油芳构化反应的路径研究 |
| 1.2.3 甘油芳构化反应的动力学研究 |
| 1.3 芳构化催化剂的研究进展 |
| 1.3.1 金属改性HZSM-5催化剂 |
| 1.3.2 多级孔HZSM-5催化剂 |
| 1.3.3 纳米HZSM-5催化剂 |
| 1.3.4 复合结构HZSM-5催化剂 |
| 1.4 本论文的研究目的与工作内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 金属Zn改性HZSM-5 的制备及其催化芳构化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 Zn改性HZSM-5 催化剂的制备 |
| 2.2.3 Zn改性HZSM-5 催化剂的表征 |
| 2.2.4 Zn改性HZSM-5 催化剂的活性与稳定性测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Zn改性HZSM-5 催化剂的XRD分析 |
| 2.3.2 Zn改性HZSM-5 催化剂的XPS分析 |
| 2.3.3 Zn改性HZSM-5 催化剂的SEM分析 |
| 2.3.4 Zn改性HZSM-5 催化剂的比表面积及孔道情况分析 |
| 2.3.5 Zn改性HZSM-5 催化剂的NH3-TPD分析 |
| 2.3.6 Zn改性HZSM-5 催化剂的Py-IR分析 |
| 2.3.7 Zn改性HZSM-5 的催化性能及其催化芳构化路径研究 |
| 2.3.8 Zn改性HZSM-5 的稳定性分析 |
| 2.3.9 Zn/Al对 H[Zn,Al]ZSM-5 的物化性质及催化性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 焙烧ZIF-8 多孔碳为模板剂的HZSM-5 的制备及其催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的制备 |
| 3.2.3 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的表征 |
| 3.2.4 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的活性与稳定性测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的Zn含量分析 |
| 3.3.2 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的XRD分析 |
| 3.3.3 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的UV-vis DRS分析 |
| 3.3.4 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的XPS分析 |
| 3.3.5 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的比表面积及孔道情况分析 |
| 3.3.6 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的TEM分析 |
| 3.3.7 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的NH3-TPD分析 |
| 3.3.8 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的Py-IR分析 |
| 3.3.9 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的催化性能测试 |
| 3.3.10 Zn@C模板HZSM-5 催化剂的稳定性分析 |
| 3.3.11 Zn@C模板HZSM-5 的催化作用机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 ZIF-8 为模板剂的HZSM-5 的制备及其催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 ZIF-8 模板HZSM-5 催化剂的制备 |
| 4.2.3 ZIF-8 模板HZSM-5 催化剂的表征 |
| 4.2.4 ZIF-8 模板HZSM-5 催化剂的活性与稳定性测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 氨水用量对ZIF-8 模板HZSM-5 催化剂的影响 |
| 4.3.2 ZIF-8 合成方法对ZIF-8 模板HZSM-5 催化剂的影响 |
| 4.3.3 ZIF-8 用量对ZIF-8 模板HZSM-5 催化剂的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 双金属ZIF-8 为模板剂的HZSM-5 的制备及其催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 双金属ZIF-8 模板HZSM-5 催化剂的制备 |
| 5.2.3 双金属ZIF-8 模板HZSM-5 催化剂的表征 |
| 5.2.4 双金属ZIF-8 模板HZSM-5 催化剂的活性与稳定性测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 杂金属对Me-Zn/ZF/HZSM-5 催化剂的影响 |
| 5.3.2 La-Zn/ZF/HZSM-5 催化剂的XRD分析 |
| 5.3.3 La-Zn/ZF/HZSM-5 催化剂的XPS分析 |
| 5.3.4 La-Zn/ZF/HZSM-5 催化剂的TEM分析 |
| 5.3.5 La-Zn/ZF/HZSM-5 催化剂的比表面积及孔道情况分析 |
| 5.3.6 La-Zn/ZF/HZSM-5 催化剂的酸性分析 |
| 5.3.7 La-Zn/ZF/HZSM-5 催化剂的催化性能分析 |
| 5.3.8 La-Zn/ZF/HZSM-5 催化剂的稳定性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 咪唑基离子液体为模板剂的HZSM-5的制备及其催化性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂与仪器 |
| 6.2.2 咪唑基离子液体模板HZSM-5的制备 |
| 6.2.3 离子液体模板HZSM-5催化剂的表征 |
| 6.2.4 离子液体模板HZSM-5催化剂的活性与稳定性测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 离子液体模板HZSM-5 催化剂的XRD分析 |
| 6.3.2 离子液体模板HZSM-5 催化剂的TEM分析 |
| 6.3.3 离子液体模板HZSM-5催化剂的比表面积及孔道情况分析 |
| 6.3.4 离子液体模板HZSM-5 催化剂的NH3-TPD分析 |
| 6.3.5 离子液体模板HZSM-5催化剂的催化性能分析 |
| 6.3.6 离子液体模板HZSM-5催化剂的稳定性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论与展望 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
四、Zn/ZSM-5分子筛晶粒大小和预处理条件对丙烷芳构化性能的影响（论文参考文献）
- [1]甲醇与正己烷耦合芳构化反应研究[D]. 武瑞瑞. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]ZSM-5分子筛的固相合成、改性研究及其结晶倾向预测[D]. 李伟可. 汕头大学, 2021(02)
- [3]甲醇制芳烃反应过程中ZSM-5催化剂的结构演变及性能优化[D]. 李晗. 太原理工大学, 2021
- [4]ZSM-5催化剂酸性质调控促进甲醇分步转化合成芳烃研究[D]. 郭宇航. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]改性ZSM-5分子筛的制备及其在KA油和芳烃合成中的应用研究[D]. 牛晓冉. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [6]甲醇定向合成芳烃ZSM-5催化剂制备及反应优化[D]. 邵娟. 太原理工大学, 2020
- [7]嵌入式金属分子筛催化剂的研究[D]. 邱宝成. 北京化工大学, 2021(02)
- [8]正丁烷无氧芳构化ZSM-5催化剂的研究[D]. 曾武松. 新疆大学, 2020(07)
- [9]Fe、Sn助剂对载铂Zn/HZSM-5纳米沸石丙烷芳构化催化剂的调变作用研究[D]. 周微. 大连理工大学, 2019(08)
- [10]甘油芳构化催化剂的制备及其催化性能研究[D]. 潘东辉. 东南大学, 2019(01)
标签：分子筛论文; 甲基环己烷论文; 混合芳烃论文; 丙烷论文; zsm-5分子筛论文;