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

作者：位春蕾; 高洁; 王凯; 董梅; 樊卫斌; 秦张峰; 王建国

来源：Acta Physico - Chimica Sinica, 2017, 33(07): 1483-1491.

• 分子筛
• 乙烯芳构化
• 氢预处理
• 锌物种

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。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院山西煤炭化学研究所; 煤转化国家重点实验室