纳米薄层MCM-22分子筛合成及其三甲苯异构化催化性能
Nano-thin layer MCM-22 zeolite: Synthesis and catalytic properties of trimethylbenzene isomerization reaction
作者单位E-mail
高玉芳 太原理工大学化学学院, 太原 030024  
侯楠 太原理工大学化学工程与技术学院, 太原 030024  
梁亚凝 中国石化催化剂有限公司, 北京 102400  
李宁 太原理工大学化学工程与技术学院, 太原 030024  
张燕挺 太原理工大学化学工程与技术学院, 太原 030024  
李泽龙 太原理工大学化学工程与技术学院, 太原 030024  
李晓峰 太原理工大学化学工程与技术学院, 太原 030024 lixiaofeng6008@163.com 
摘要: 采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和六亚甲基亚胺(HMI)组成双模板体系,以气相二氧化硅为硅源,在150 ℃下动态原位合成了薄层的MWW型MCM-22分子筛纳米片,并考察了CTAB添加量对分子筛产物的影响。采用粉末X射线衍射(PXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、高倍透射电子显微镜(HRTEM)、吡啶红外(Py-IR)和2,6-二叔丁基吡啶红外(DTBPy-IR)测试方法对合成的分子筛样品进行表征。结果表明:采用双模板体系可以制备出5~10 nm的薄层MWW型纳米片。同时,通过偏三甲苯异构化反应对样品的催化性能进行了表征,催化结果显示样品d-MWW-4%CTAB具有较好的催化性能,其中偏三甲苯的质量转化率、均三甲苯质量收率及均三甲苯选择性分别为34.97%、22.42%和64.09%,这主要归因于薄层纳米片MCM-22具有的较大外表面积和片层间形成的晶间介孔结构。
关键词: 双模板  MWW型纳米片  原位合成  异构化
基金项目: 
Abstract: A nano-thin layer MWW-type zeolite, derived from fumed silica, was dynamically in-situ synthesized at 150 ℃ using a dual-template system of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and hexamethylene imine(HMI). The effect of CTAB amount on the zeolite was also investigated. The nano-thin layer samples were characterized using powder X-ray diffraction (PXRD), scanning electron microscopy (SEM), N2 adsorption-desorption, ammonia temperature programmed desorption (NH3-TPD), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), pyridine infrared spectroscopy (Py-IR), and 2,6-di-tert-butylpyridine infrared spectroscopy (DTBPy-IR). The results indicated that MWW nanosheets with a thickness of 5-10 nm can be prepared using the double template system. Furthermore, the catalytic performance of the samples was evaluated through the isomerization of the trimethylbenzenes reaction. The catalytic results show that the sample d-MWW-4%CTAB exhibits good catalytic performance, with the conversion of 1,2,4-trimethylbenzene, the yield of 1,3,5-trimethylbenzene, and the selectivity of 1,3,5- trimethylbenzene being 34.97%, 22.42%, and 64.09%, respectively. This is primarily attributed to the external surface area and interlayer mesoporous structure formed in the nano-thin layer MCM-22.
Keywords: dual template  MWW nanosheet  in-situ synthesis  isomerization
投稿时间:2024-01-25 修订日期:2024-04-22
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高玉芳,侯楠,梁亚凝,李宁,张燕挺,李泽龙,李晓峰.纳米薄层MCM-22分子筛合成及其三甲苯异构化催化性能[J].无机化学学报,2024,40(6):1079-1087.
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