负载金属离子和封装金属配合物的多级孔Y沸石的催化性能

发布时间：2017-11-19 12:35

  本文关键词：负载金属离子和封装金属配合物的多级孔Y沸石的催化性能

  更多相关文章： 多级孔Y沸石 金属配合物/分子筛复合材料 固载 氧化反应

【摘要】：Y沸石具有规整的孔道结构、高水热稳定性及强酸性,可作为吸附剂、催化剂或催化剂载体应用于石油化工、石油精炼和精细化工品合成方面。但其孔径较小,严重限制了反应物和产物在沸石孔道里的扩散,导致其扩散路径长、扩散速率慢、活性位利用率低,在催化领域中的应用大为受限。近些年来,同时具有微孔和中孔优点的多级孔沸石分子筛得到广泛研究。本论文以Y型沸石为研究对象,通过后处理法制备了多级孔Y沸石分子筛,并以此为主体材料,金属配合物为客体材料,采用“ship-in-bottle”法将金属配合物封装入具有不同孔结构的Y沸石主体中,考察多级孔Y沸石在无机仿生酶中的主体效应。此外,还以多级孔Y沸石为载体,制备了含钴分子筛催化剂,并考察其在烯烃环氧化及环己烷氧化反应中的催化性能。具体研究如下:1)多级孔Y沸石的制备和表征采用后处理改性法,对常规Y沸石分子筛进行酸碱连续处理,制备出多级孔Y沸石。调变碱处理浓度,可制备出具有不同孔结构的多级孔Y沸石。碱浓度为0.05 mol/L时,所得Y沸石的外比表面积为287 m2/g,多级孔因子为0.15,样品记为Y-0.05M。碱浓度为0.2 mol/L时,所得Y沸石的外比表面积为130 m2/g,多级孔因子为0.09,样品记为Y-0.2M。2)Co/Z催化剂的制备、表征及催化性能采用离子交换法制备了一系列Co/Z催化剂(Z=Y,Y-0.05M,Y-0.2M),并考察其在烯烃环氧化反应和环己烷氧化反应中的催化性能。结果表明,负载在多级孔y沸石中的钴物种在环辛烯氧化反应和环己烷氧化反应中的催化活性均高于负载在常规y沸石中的催化活性,多级孔y沸石表现出良好的主体效应。且与叔丁基过氧化氢相比,以分子氧或过氧化氢为氧化剂时主体材料的多级孔效应更明显。然而在苯乙烯氧化反应中,y沸石主体的多级孔效应并不显著,说明主体材料的多级孔效应同反应底物分子尺寸及氧化剂种类密切相关。3)fesalcn/y催化剂的制备、表征及催化性能分别以微孔y沸石、多级孔y沸石为主体材料,先经离子交换负载亚铁离子,再采用自由配体法将双水杨醛缩环己二胺(salcn)配体与预负载在y沸石笼中的fe2+配合形成铁(Ⅱ)-环己二胺(fesalcn)配合物,制备出fesalcn/y复合材料。经xrd、n2物理吸附、sem、ft-ir、uv-vis、icp等表征结果及催化反应表明fesalcn配合物被成功封装入y沸石笼中,且封装于多级孔y沸石中的铁配合物(fesalcn/y-0.05m)在环己烷氧化反应中的催化活性均高于封装在常规y沸石中的催化活性,多级孔y沸石体现出更为优越的主体效应。此外,所制备的fesalcn/y-0.05m在不同尺寸大小的反应底物参与的催化反应中表现出良好的催化择形性。氧化剂种类、反应温度、反应时间等因素对fesalcn/y-0.05m催化活性有一定的影响。4)cuphen/y催化剂的制备、表征及催化性能选择不同主体材料,制备了cuphen/y复合催化剂,考察不同主体材料对其环己烷氧化反应活性的影响,结果表明主体材料的结构性质对复合催化剂的催化性能有较大影响。cuphen/y-0.05m和cuphen/y-0.2m较大的孔径有利于反应物与产物分子的扩散,在相同条件下二者的催化活性均高于Cuphen/Y,其中Cuphen/Y-0.2M表现出最高的反应活性。另外,客体封装量对复合材料的催化性能也有影响,随着封装量的增加,催化剂的TON值逐渐下降。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 苗虹,周利鹏,马红,徐杰;用于环己烷氧化混合产物的分析方法[J];分析试验室;2005年02期

2 杨丹红;赵文军;高林;;环己烷氧化反应中的溶剂效应[J];石油化工;2008年02期

3 佘远斌;陈一霞;徐晶;李艳;王新灵;;环己烷氧化反应混合物的全分析方法[J];北京工业大学学报;2008年07期

4 李民;;环己烷氧化技术的研究进展[J];化工中间体;2011年02期

5 梅述敇;刘辰悦;贺飒飒;杨英;张瑛;;环己烷氧化微孔催化剂的研究进展[J];化学通报;2012年02期

6 王磊;葛倩;朱明乔;;微管内环己烷氧化反应研究进展[J];合成纤维工业;2013年03期

7 ;环己烷氧化产物的气相色谱分析[J];江苏化工;1973年02期

8 李静;靳海波;佟泽民;;环己烷氧化反应新工艺的研究进展[J];化学工业与工程;2006年04期

9 张晓辉;李惠友;;反应温度和气液比对环己烷氧化反应的影响[J];合成纤维工业;2011年05期

10 ;环己烷氧化法制己内酰胺新工艺——环己烷氧化制环己酮中间试验[J];辽宁化工技术通讯;1972年02期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 陆慧宁;任三香;;环己烷氧化产物的气相色谱-质谱分析[A];中国质谱学会第七届会员代表大会暨学术报告会论文集[C];2004年

2 马利勇;周继承;赵虹;;纳米金分子筛的合成及其对环己烷氧化的催化性能[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（上）[C];2006年

3 张妍;孙伟;李臻;夏春谷;;Co-ATB催化环己烷氧化的性能研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集（下）[C];2007年

4 杜建亮;桂建舟;张海波;张晓彤;宋丽娟;孙兆林;;Au-SBA-15分子筛的合成、表征及其催化环己烷氧化性能的研究[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 彭展;环己烷氧化制环己酮新工艺可增产30%[N];中国石化报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 许立信;负载型纳米金催化剂上环己烷氧化研究[D];浙江大学;2007年

2 王建英;离子液体中分子筛催化环已烷氧化反应研究[D];北京化工大学;2008年

3 袁霞;NaY分子筛封装Cosalen配合物的制备、表征及其在环己烷氧化反应中的催化性能研究[D];湘潭大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 欧明睿;纳米金复合催化剂制备及其催化环己烷氧化反应的研究[D];湘潭大学;2011年

2 李胜;分子筛负载纳米金催化剂的制备及其催化环己烷氧化反应性能研究[D];湘潭大学;2011年

3 吕文苗;负载金属离子和封装金属配合物的多级孔Y沸石的催化性能[D];太原理工大学;2016年

4 杨晓烽;复合型纳米金催化剂制备及其催化环己烷氧化性能的研究[D];湘潭大学;2008年

5 王亚青;纳米金复合催化剂制备及其温和条件催化环己烷氧化性能[D];湘潭大学;2009年

6 王磊;微管内环己烷氧化反应研究[D];浙江大学;2013年

7 邹国强;TM-HTS催化环己烷氧化制已二酸的研究[D];湖南师范大学;2015年

8 宋维维;负载型杂多酸盐的制备及其在环己烷氧化反应中的应用研究[D];兰州理工大学;2011年

9 赵静;纳米金催化剂的制备及其环己烷氧化应用研究[D];浙江大学;2011年

10 李静;环已烷液相空气氧化制备环已醇、环已酮的反应动力学研究[D];北京化工大学;2005年

，

本文编号：1203596