改性Al-MCM-41分子篩催化氣相貝克曼重排反應(yīng).pdf

1、本文對改性Al-MCM-41分子篩上氣相貝克曼重排反應(yīng)進(jìn)行了研究。采用等體積浸漬法，制備了磷酸和硼酸改性的Al-MCM-41分子篩催化劑。使用固定床反應(yīng)器，對催化劑的活性進(jìn)行了評價(jià)，并采用XRD，SEM，N2吸附，F(xiàn)T-IR，NH3-TPD，MAS NMR，UV-Vis，XPS，TGA以及GC-MS等表征手段對反應(yīng)前后的催化劑進(jìn)行了一系列的表征，研究了催化劑表面的積碳情況和催化劑的活性位點(diǎn)，并采用化學(xué)計(jì)算的方法，探索了磷改性Al-MCM

2、-41分子篩的結(jié)構(gòu)以及氣相貝克曼重排可能的反應(yīng)歷程。
　　 磷改性Al-MCM-41分子篩提高了催化劑的活性，己內(nèi)酰胺的選擇性由64％提高至80％左右。腈類和酮類是氣相貝克曼重排的主要副產(chǎn)物，隨著反應(yīng)溫度的升高，腈類增多，酮類減少。在所考察的40小時(shí)內(nèi)，催化劑的活性基本沒有發(fā)生改變，磷改性Al-MCM-41分子篩有著良好的穩(wěn)定性。提高弱酸中心的數(shù)量有利于提高己內(nèi)酰胺的選擇性。
　　 硼改性Al-MCM-41分子篩也提高了

3、催化劑的活性，己內(nèi)酰胺的選擇性最大可達(dá)到78％。硼的引入可以提高己內(nèi)酰胺的選擇性，但其選擇性與硼加入量并不成線性關(guān)系。硼在分子篩中積聚會(huì)降低己內(nèi)酰胺的選擇性并容易導(dǎo)致催化劑失活。己內(nèi)酰胺的選擇性與分子篩中弱酸中心，尤其是弱Bronsted酸中心有密切關(guān)系，它是氣相貝克曼重排的活性中心。
　　 積碳是催化劑失活的主要因素。積碳在催化劑表面以無定形形態(tài)存在，主要以軟積碳和硬積碳兩種類型沉積在催化劑的表面；積碳優(yōu)先在催化劑的酸中心上形