【摘 要】
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随着石油资源的日益减少,将丰富廉价的轻烃通过芳构化反应转变为苯、甲苯和二甲苯(BTX)等高辛烷值芳烃的研究成为热点。碳化钨(WC)是一种具有优良性能的非贵金属催化材料,由
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随着石油资源的日益减少,将丰富廉价的轻烃通过芳构化反应转变为苯、甲苯和二甲苯(BTX)等高辛烷值芳烃的研究成为热点。碳化钨(WC)是一种具有优良性能的非贵金属催化材料,由于其特殊的类铂特性而备受人们的关注,并且价格低廉,因此被认为是一种具有发展前景的催化剂。本文将WC的特有结构与HZSM-5沸石的特性相结合,制备了具有高催化活性的双功能WC/HZSM-5复合材料。研究不同制备方法、不同组分及比例对碳化钨复合材料催化性能的影响。主要研究结果如下:采用原位还原碳化技术和浸渍法两种制备方法制得WC/HZSM-5复合材料。通过XRD、SEM、EDS、NH3-TPD、FT-IR、TG等材料分析测试手段,对催化材料的物相结构、表面形貌、化学组成、酸性分布和积碳行为进行了表征。同时,以正己烷芳构化为模型反应,考察了浸渍法制备的WC/HZSM-5(IP)、还原碳化法制备的WC/HZSM-5(RC)催化剂上正己烷芳构化反应性能。并探讨了相应的催化作用反应机理。结果表明:与浸渍法制备的WC/HZSM-5(IP)相比,原位还原碳化法制备的WC/HZSM-5(RC)具有更好芳烃选择性,而且芳烃产物中以生成轻质芳烃为主。在此基础上,进一步对WC/HZSM-5(RC)催化剂进行金属改性,采用浸渍法金属锌改性WC/HZSM-5(RC)制得Zn/WC/HZSM-5催化剂,同样以正己烷芳构化为模型反应考察了其催化性能,结果表明:与WC/HZSM-5(RC)催化剂相比,Zn/WC/HZSM-5催化剂对正己烷芳构化反应具有更高的芳烃选择性,而且积碳行为有所缓解。
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