ZSM-5的尺寸调控及其应用于合成气制芳烃的性能研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lipurple
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
芳烃作为最重要的基础化工原料之一,市场需求量巨大。但全球大部分芳烃通过石油路线生产。而合成气来源广泛,是重要的化学平台,通过合成气转化制芳烃可以减轻对石油资源的依赖,实现可持续发展目标。先通过合成气制甲醇,后经甲醇芳构化制取芳烃是一条可行路线,但其存在步骤多,耗能高,催化剂易积碳失活等问题。而使用合成气制甲醇氧化物与分子筛双功能催化剂可以将两步反应耦合,实现合成气一步法制芳烃。因此双功能催化剂催化合成气转化制芳烃成为了研究的热点。因ZSM-5中的十元环孔径与芳环的动力学直径匹配,其被认为是甲醇制芳烃的最佳催化剂。将合成气制甲醇催化剂与ZSM-5耦合进行接力催化则可实现合成气一步法制芳烃。目前开展的关于合成气制芳烃的研究主要围绕不同氧化物和商品ZSM-5分子筛组成的双功能催化剂。然而,ZSM-5晶体尺寸大小的改变影响其孔道长度和分子筛内外酸分布,从而改变分子筛的催化特性。目前关于ZSM-5分子筛晶体尺寸对合成气转化制芳烃影响的研究尚未有报道。本文调控了双功能催化剂中ZSM-5分子筛的晶体尺寸,并探究尺寸变化对于芳烃产物中轻重芳烃分布的影响。首先使用水热法合成了不同硅铝比粒径均一的300 nm分子筛。选取ZnZrOx作为合成气制甲醇氧化物,与不同硅铝比分子筛组合为双功能催化剂,用于合成气制芳烃反应。分子筛硅铝比为200时,芳烃选择性高达75%。选定最佳硅铝比后,采用两段晶化法并加入晶体生长抑制剂成功合成了晶体尺寸为100 nm的小晶粒分子筛,并通过改变合成原料及模板剂浓度成功合成了晶体尺寸为1000 nm、1700nm、3800nm的酸量相近的分子筛。选取四组不同晶体尺寸的ZSM-5用于合成气制芳烃,我们发现分子筛晶体尺寸越大芳烃中的轻质芳烃(BTX)含量越高。四组催化剂内外的积碳分布表明,分子筛尺寸越大,分子筛外表面的酸量占总酸量的比例越少。较少的外表面酸位抑制了芳烃产物在分子筛外部的烷基化,使得轻质芳烃的选择性升高。成功合成了 Ga-ZSM-5分子筛并与ZnZrOx耦合制备了双功能催化剂。将该双功能催化剂用于合成气转化反应,探究了 ZSM-5分子筛的酸强度对合成气转化反应性能的影响。发现分子筛酸性越弱,产物中低碳烯烃和非芳烃C5+化合物的选择性越高。
其他文献
锇杂戊搭炔及其衍生物是一类具有M?bius芳香性的全新分子骨架,具有稳定的结构以及独特的性能。2020年本课题组报道了一类锇杂戊搭炔与炔烃的加成反应,即在酸性条件下,锇杂戊搭炔的金属-碳三键可与芳香炔的碳-碳三键发生加成反应,从而在锇杂戊搭炔7号位引入一个芳基乙烯基。本论文利用此该加成反应,将不同功能分子与锇杂戊搭炔体系相连接,然后对产物进行性能的应用研究。各章节主要内容如下:第一章为绪论,简要介
学位
电化学生物传感器是一类基于生物识别元件特异性识别目标物,产生一系列物理化学变化,通过信号转换元件将这些变化转变为电流、电位、电阻或阻抗等形式的电化学信号输出的装置。电化学生物传感器以经济高效的方式提供快速、准确和灵敏的响应,受到了广泛关注。电化学生物传感器通过不同类型的纳米材料包括金属纳米材料、金属氧化物纳米材料、碳纳米材料等来提高传感策略的灵敏度,并引入主客体识别辅助策略、DNA酶辅助目标物循环
学位
导热高分子材料具有优良的机械性能、抗腐蚀性以及再加工性,加之质轻且价格低廉,被人们广泛用于通讯设备、照明灯具、家用电器等热管理技术领域。因其导热性能较差,绝大多数高分子无法在器件中实现高效传热,如何有效提升高分子的导热性能是重要难题。在高分子基体中加入高导热系数的填料是提升导热高分子材料的导热性能的有效途径,且具有价格低廉、操作简便、易于工业化生产等特点。导热高分子材料的常用导热填料有金属、陶瓷以
学位
镧系配位聚合物(LnCPs)具有独特的磁性、发光性能和催化性能,除具有成分结构可调控,孔隙率高,比表面积大等优点之外,核苷酸类镧系配位聚合物还具有自适应包裹能力,能够很容易地包裹染料分子、纳米颗粒、蛋白质等客体材料。基于纳米酶种类丰富、稳定性高、能够大规模生产、可合理设计和修饰等优点,我们通过包裹纳米酶或者引入具有类酶活性的金属离子两种简便的方式合成具有类酶活性的多功能LnCPs,并结合目标物特异
学位
天然酶具有良好的催化性能和底物特异性,参与了所有的生物过程,因其特有的生物催化特性,在生物医学领域引起了广泛的研究兴趣。纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能,又有催化功能的模拟酶。与天然酶或者传统的模拟酶相比,纳米酶有着易于制备、成本低、稳定性高等优点,引起了人们的广泛关注。近年来,基于纳米材料的人工酶在生物传感、光催化、能源、生物医学、环境和生物等领域引起了越来越多的关注和兴趣。本文基于具有过氧化
学位
国家产业政策对经济发展的作用及其经济后果一直是一个颇受争议的理论和实践问题。实际上,产业政策研究的关键问题并非讨论产业政策的存或废,而是实施产业政策的相关扶持政策是否合理有效及其内在作用机制的问题。本文以2006年-2018年沪深A股非金融上市公司为样本,从企业微观层面探讨产业政策与企业过度投资行为的关系,揭示产业政策如何通过传统的“三元扶持政策”即银行信贷政策、财政补贴政策、税收优惠政策影响受产
学位
<正>脱贫攻坚战取得全面胜利后,切实做好巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴的有效衔接,成为全面建设社会主义现代化国家新征程的重要任务。从乡村振兴总体要求的五个方面来看,妇女在乡村振兴中起着非常关键的作用。乡村振兴给农村妇女的发展带来了机遇,同时也必然面临各种问题和挑战。因此,充分发挥妇女作用,巩固拓展脱贫成果,关系党和国家工作全局、关系社会稳定长治久安、关系扶贫成效和乡村振兴战略。
期刊
随着城市化进程的发展,越来越多的城市开通运营地铁,持续攀升的客运量,使得相应的应急管理成为各个城市地铁的工作重点。地铁的专业性、技术性强,涉及多种设备设施及多门类技术,使得其安全运营及应急管理成为一项复杂的系统工程。同时,由于地铁系统结构复杂、设备众多、环境密闭,发生突发事件后影响面广,它非常容易被自然灾害、事故或活动影响到正常运营。为保障地铁系统的安全可靠,确保城市居民生命、财产以及生产活动的安
学位
化学战剂(Chemical Warfare Agents,CWAs)是一类高剧毒的危险化学物质,其在军事领域常被用作化学武器对敌方造成大规模杀伤。近些年来,在局部战争和恐怖袭击中化学战剂中毒事件时有发生。因此,发展并建立一种针对化学战剂类毒剂分子的高灵敏、快速、准确的实时检测技术具有重要实际意义。考虑到化学战剂的极强毒性以及实现化学战剂类分子快速定性高灵敏检测的必要性,本研究以糜烂性和神经性毒剂的
学位
习近平总书记说过:“教育是党之大计,国之大计”。义务教育是中国教育体系的基础,是我国教育的根基。义务教育作为保障公民最低教育水平的教育制度,长期以来都是政府极为关注的民生问题之一。改革开放以来,我国的经济快速发展,人民的生活也有了很大改善,物质生活逐渐得到满足,与此同时,我们对精神生活的追求也在不断提高。义务教育在发展过程中取得了巨大成就,但是由于历史原因、地理位置原因等,各地在教学环境、师资配置
学位