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水热预处理Zn/HZSM-5催化剂对其催化乙烯芳构化反应性能的影响
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作者 邵嘉蓓 李柏超 +3 位作者 董梅 樊卫斌 秦张峰 王建国 《燃料化学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1079-1087,共9页
针对用于低碳烯烃芳构化的Zn/HZSM-5催化剂存在易于结焦失活的问题,采用高温水热的方法对催化剂进行预处理,通过XRD、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR、XPS和TG等技术对样品进行表征,并以乙烯芳构化为探针反应考察了高温水热预处理... 针对用于低碳烯烃芳构化的Zn/HZSM-5催化剂存在易于结焦失活的问题,采用高温水热的方法对催化剂进行预处理,通过XRD、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR、XPS和TG等技术对样品进行表征,并以乙烯芳构化为探针反应考察了高温水热预处理对催化剂反应性能和稳定性的影响。结果表明,Zn/HZSM-5催化剂经高温水热预处理48 h后表现出优异的催化性能,虽然乙烯转化率略微降低,但是催化剂寿命显著延长,由72 h延长至216 h,同时芳烃选择性保持在60%以上;水热处理促进了ZnO物种与B酸中心的相互作用及ZnOH+物种的生成,在抑制氢转移反应的同时显著促进了催化剂的脱氢性能,提高了氢气选择性;此外,水热处理后催化剂容碳量明显增加、积炭速率降低,表现出优异的抗结焦积炭特性。 展开更多
关键词 Zn/HZSM-5 水热预处理 乙烯芳构化 Zn物种
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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 被引量:3
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作者 位春蕾 高洁 +4 位作者 王凯 董梅 樊卫斌 秦张峰 王建国 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1483-1491,共9页
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、NH_3程序升温脱附(NH_3-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... 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、NH_3程序升温脱附(NH_3-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。 展开更多
关键词 分子筛 乙烯芳构化 氢预处理 锌物种
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用于乙烯芳构化反应的Zn/HZSM-5催化剂失活机制研究 被引量:4
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作者 刘亚聪 董梅 +2 位作者 樊卫斌 秦张峰 王建国 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期826-834,共9页
采用浸渍法制备了Zn负载量(质量分数)分别为1%、2%、3%的Zn/HZSM-5分子筛催化剂,通过XRD、N_2吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR、XPS、TG-DTA等技术,系统考察Zn/HZSM-5分子筛在乙烯芳构化反应的失活机制。结果表明,积炭是催化剂失活的主要原... 采用浸渍法制备了Zn负载量(质量分数)分别为1%、2%、3%的Zn/HZSM-5分子筛催化剂,通过XRD、N_2吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR、XPS、TG-DTA等技术,系统考察Zn/HZSM-5分子筛在乙烯芳构化反应的失活机制。结果表明,积炭是催化剂失活的主要原因,HZSM-5中Zn的添加在较大程度上抑制了催化剂的积炭行为;低Zn含量时催化剂失活缓慢,但Zn含量较高时,由于催化剂比表面积和孔体积极剧下降,催化剂失活加剧。反应过程中,分子筛上Zn物种存在迁移和流失行为,迁移行为体现为催化剂表面Zn的富集和相对比例的变化;Zn流失速率在不同反应阶段保持恒定,但受到Zn含量的影响,Zn含量越高、流失速率越大。外表面ZnO是分子筛催化剂Zn流失的主要物种,且随Zn负载量升高变化趋势愈加明显,其含量与积炭速率存在一定关联。 展开更多
关键词 Zn/HZSM-5分子筛 乙烯芳构化 Zn负载量 Zn物种 失活
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Zn含量对Zn/ZSM-5催化剂表面Zn物种结构及催化性能的影响
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作者 耿蕊 刘亚聪 +4 位作者 牛宪军 董梅 樊卫斌 秦张峰 王建国 《燃料化学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期800-808,共9页
HZSM-5(Si/Al=30)为载体,用等体积浸渍法合成了系列不同Zn负载量的双功能Zn/ZSM-5催化剂,考察了Zn负载量在乙烯芳构化过程中的催化性能。用X射线粉末衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附和吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)方法考察了催化剂的结构和酸性... HZSM-5(Si/Al=30)为载体,用等体积浸渍法合成了系列不同Zn负载量的双功能Zn/ZSM-5催化剂,考察了Zn负载量在乙烯芳构化过程中的催化性能。用X射线粉末衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附和吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)方法考察了催化剂的结构和酸性,用电感耦合等离子发射光谱(ICP)、紫外可见光谱(UV-vis DRS)、X射线吸收精细结构(XAFS)技术解析了Zn物种的结构及其流失行为。结果表明,Zn含量对其在HZSM-5上的存在状态及催化乙烯芳构化反应性能均有明显的影响,具有较多活性六配位ZnOH+物种的1.5%-Zn(IM)/Z5催化剂表现出较高的芳烃选择性和催化剂稳定性,且表现出较低的Zn流失速率。 展开更多
关键词 Zn/ZSM-5 等体积浸渍 Zn负载量 Zn物种 乙烯芳构化
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