改性ZSM-5沸石上酮醇脫水反應的研究.pdf

1、α，β-不飽和酮具有良好的反應性能，常作為有機合成中的前體化合物或關(guān)鍵中間體，通過α，β-不飽和酮可以合成許多重要化合物。近年來，α，β-不飽和酮的合成主要是通過有機合成的方法。本論文首次系統(tǒng)研究了以氣固相催化4-羥基-3-己酮脫水的方法制備4-己烯-3-酮（α，β-不飽和酮）。
　　本研究通過對催化劑篩選、改性和最優(yōu)化實驗提高催化反應的轉(zhuǎn)化率和選擇性，并通過對催化劑的酸性表征研究了催化劑轉(zhuǎn)化率、選擇性和酸性之間的關(guān)系。主要研究的

2、內(nèi)容和結(jié)論為:
　　1.通過不同的固體酸催化劑篩選發(fā)現(xiàn)，在相同的條件下HZSM-5分子篩催化劑的活性最高。通過對H型分子篩催化劑性能對比發(fā)現(xiàn)，HZSM-5的選擇性明顯優(yōu)于H-X、H-Y和H-β分子篩催化劑。這可能與催化劑的結(jié)構(gòu)有關(guān)，X和Y型分子篩屬于八面沸石，具有籠狀結(jié)構(gòu);β型分子篩具有二維孔道結(jié)構(gòu);而ZSM-5屬于斜方晶系，具有三維骨架結(jié)構(gòu)，可能更利于反應的進行。因此本文圍繞HZSM-5分子篩，深入考察分子篩催化劑的催化特點。<

3、br>　　2.Na2CO3溶液改性的HZSM-5催化劑樣品隨著Na2CO3濃度的增加，轉(zhuǎn)化率和選擇性均有不同程度的降低。應用NH3-TPD表征Na2CO3溶液改性的HZSM-5催化劑樣品，Na2CO3改性后的樣品強酸和弱酸中心均向低溫方向移動，強酸總量降低，說明催化劑的酸總量有利于轉(zhuǎn)化率的提高，弱酸在總酸中的比例與催化劑選擇性成正相關(guān)。
　　3.采用離子交換法制備不同金屬改性的HZSM-5催化劑樣品，對樣品的性能評價結(jié)果表明，金屬

4、離子改性的催化劑樣品最高轉(zhuǎn)化率和收率所對應反應溫度均向高溫方向移動，而且改性后的樣品較未改性的樣品轉(zhuǎn)化率和選擇性均有稍微的降低，表明金屬離子改性并不能提高催化劑的性能，弱酸中心與強酸中心均為催化脫水的活性中心，總酸量與催化劑活性成正相關(guān)。
　　4.對催化反應的最佳工藝的考察得出，以HZSM-5為催化劑，在反應溫度高于360℃低于450℃，體積空速為2.5h-1，4-羥基-3-己酮中加入2.0％的哌啶條件下，4-羥基-3-己酮的轉(zhuǎn)化