论文部分内容阅读
负载型贵金属催化剂由于其具有较高催化活性和选择性,作为高效加氢催化剂近年来受到越来越多的关注。MFI沸石所具有的择形催化功能、可调节的表面酸性及良好的水热稳定性使之成为制备负载贵金属催化剂的理想载体。基于MFI型沸石的结构特点,本文以MFI型沸石为载体,采用两种不同负载方式将贵金属成功封装于MFI沸石中。I)采用硅烷嫁接金属并通过二次晶化,将Pd金属粒子负载于Silicalite-1沸石中(记为Pd@S-1),然后通过外延生长法于Pd@S-1表面生长ZSM-5酸性壳层,制备出核壳型催化剂(记为Pd@S-1@ZSM-5)。II)采用原位晶化法将Pd、Pt金属前驱体加入Silicalite-1沸石合成液中,成功将金属Pd、Pt分别封装于Silicalite-1沸石中(记为M@S-1-in,M=Pd、Pt),并对所制催化剂在加氢反应中的催化性能进行了研究。具体研究如下:1)MFI型沸石的制备采用水热合成法成功制备出Silicalite-1及ZSM-5沸石,通过改变合成条件可得到具备不同形貌的沸石。采用不同模板剂制备S-1沸石分子筛,结果表明,以四丙基溴化铵(TPABr)为模板剂,可以得到形貌规整、大小均一的S-1沸石。另外,采用不同的矿化剂合成ZSM-5沸石,结果表明,以NaOH为矿化剂,可以制备出堆积型ZSM-5沸石分子筛。2)Pd@S-1@ZSM-5催化剂制备采用硅烷偶联剂3-氨丙基三甲氧基硅烷(ATPMS)对所制备S-1沸石修饰功能化,然后将Pd负载于功能化的S-1沸石(记为Pd/S-1),用四丙基氢氧化铵(TPAOH)对其进行处理并二次晶化,制备出Pd@S-1催化剂。将所制Pd@S-1加入ZSM-5合成液中,晶化一定时间,成功制备出以Pd@S-1为核,ZSM-5为壳层的核壳型催化剂(记为Pd@S-1@ZSM-5)。3)Pd@S-1@ZSM-5催化剂在萘加氢反应中的催化性能及抗硫性将所制核壳型Pd@S-1@ZSM-5催化剂用于催化萘加氢反应中,结果表明,Pd@S-1@ZSM-5具有较高的催化活性和十氢化萘的选择性。以苯并噻吩为硫源考察所制催化剂的抗硫性能,结果表明,当含硫量为500 ppm时,Pd@S-1@ZSM-5催化剂转化率仍保持原始活性的95%,而浸渍法制得的Pd/S-1转化率降低了82%,表明所制核壳型催化剂Pd@S-1@ZSM-5具有良好的抗硫性能。4)M@S-1-in催化剂的制备、表征及催化性能采用稳定的金属前驱体经原位晶化法成功地将金属粒子封装于S-1沸石中,得到核壳型催化剂Pd@S-1-in和Pt@S-1-in。通过XRD、N2吸附、SEM、TEM等对所制备催化剂进行表征。结果表明,Pd金属粒子成功封装于S-1沸石孔道中。对所制备催化剂催化肉桂醛加氢反应,结果表明,采用原位负载法制备核壳结构催化剂,相比于浸渍法得到的负载型催化剂表现出较高的催化活性和选择性。