氢预处理对Zn/HZSM-5分子筛催化乙烯芳构化反应性能的影响

位春蕾 高洁 王凯 董梅 樊卫斌 秦张峰 王建国

引用本文: 位春蕾,  高洁,  王凯,  董梅,  樊卫斌,  秦张峰,  王建国. 氢预处理对Zn/HZSM-5分子筛催化乙烯芳构化反应性能的影响[J]. 物理化学学报, 2017, 33(7): 1483-1491. doi: 10.3866/PKU.WHXB201704133 shu
Citation:  WEI Chun-Lei,  GAO Jie,  WANG Kai,  DONG Mei,  FAN Wei-Bin,  QIN Zhang-Feng,  WANG Jian-Guo. Effect of Hydrogen pre-treatment on the catalytic properties of Zn/HZSM-5 zeolite for ethylene aromatization reaction[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(7): 1483-1491. doi: 10.3866/PKU.WHXB201704133 shu

氢预处理对Zn/HZSM-5分子筛催化乙烯芳构化反应性能的影响

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21273264,21273263),国家重点基础研究发展规划项目(973)(2011CB201403)和山西省自然科学基金(2012011005-2)资助

摘要: 采用浸渍法制备了Zn/HZSM-5分子筛催化剂,进行了不同温度的氢气预处理,通过X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征技术,系统考察氢气预处理对Zn/HZSM-5分子筛结构、孔道、酸性、Zn存在状态以及在乙烯芳构化反应中的催化性能等的影响。研究结果表明,氢气预处理温度显著影响Zn/HZSM-5中Zn物种的含量和存在状态:600℃以下的氢处理,几乎不影响分子筛上Zn物种的总含量,而600℃以上氢处理时会造成Zn物种的大量流失;XPS研究显示,氢预处理的温度不同,分子筛上ZnOH+与ZnO的相对比例变化显著。结合乙烯芳构化反应性能,可以发现ZnOH+物种的含量与芳烃选择性存在较好的线性关系,说明其是促进烯烃脱氢、芳构化的主要活性中心,Zn存在状态的变化使得氢气预处理温度显著影响乙烯芳构化反应产物的分布。

English

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  • 发布日期:  2017-04-13
  • 收稿日期:  2017-02-16
  • 修回日期:  2017-04-03
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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