SAPO-41分子筛的制备及其催化萘的烷基化反应

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本文分别以二正丙胺(DPA)和二正丁胺(DBA)为模板剂采用水热法合成了一系列不同硅铝比的SAPO-41分子筛,采用XRD、SEM、N2物理吸附、NH3-TPD、Py-IR等表征手段对样品的结构和酸性进行了表征,并以萘与甲醇的烷基化为探针反应,对所合成的SAPO-41分子筛的催化性能进行了评价。结果表明,模板剂种类对所合成的分子筛的物化性能及催化反应性能均有影响。以DBA为模板剂合成的样品S41(0.4)-B表现出最佳的催化反应性能,萘的转化率达到60.0%时,2,6-二甲基萘(2,6-DMN)的选择性为34.8%,2,6-/2,7-DMN比为1.5。分别以硝酸镁和硝酸钴为镁源和钴源合成了系列MgAPO-41和CoAPO-41分子筛,对样品进行了结构和酸性的表征,并对其催化萘的烷基化反应性能进行了评价。结果表明,在合成分子筛的初始凝胶中分别引入少量镁源和钴源即可形成具有丰富酸性位的MgAPO-41和CoAPO-41分子筛。CoA41(0.06)样品表现出更好的催化性能,当萘的转化率达到61.2%时,2,6-DMN选择性为27.5%。用柠檬酸对SAPO-41分子筛进行了脱铝改性,考察了酸处理时间对分子筛结构、酸性以及萘的烷基化反应性能的影响。结果表明,酸处理时间过长会破坏分子筛的骨架结构,导致其催化反应性能下降。酸处理2小时为较适宜的条件。以[3-(三甲氧基硅基)丙基]十六烷基二甲基氯化铵(TPHAC)为介孔模板剂,通过改变TPHAC的用量合成了一系列多级孔SAPO-41分子筛。S41-0.02T样品形成了更丰富的晶内介孔,改善了动力学尺寸比2,7-DMN略大的2,6-DMN的扩散性能,从而提高了萘的烷基化反应产物中的2,6-/2,7-DMN比,当萘的转化率为60.7%时,2,6-/2,7-DMN比提高到1.6。
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