含锡Silicalite-1分子筛的制备及其对乙二胺合成三乙烯二胺反应的催化性能

发布时间：2021-04-01 00:01

　　三乙烯二胺是聚氨酯材料中应用最为广泛的叔胺类发泡剂。以乙二胺为原料合成三乙烯二胺所用的传统强酸性ZSM-5分子筛催化剂存在副产物多和催化剂失活快等问题。因此,本文围绕着锡改性缺陷型S-1分子筛催化剂的制备和乙二胺合成三乙烯二胺反应开展了系统的研究工作。主要研究内容如下:首先,以二氯化锡为锡源通过沉积沉淀法在缺陷型S-1分子筛、低羟基窝含量S-1分子筛和白炭黑无定型SiO₂上制备了三种类型的含锡催化剂。通过羟基红外、吡啶红外以及NH₃-TPD表征发现,含锡的缺陷型S-1分子筛中的Lewis酸性中心主要来源于纳米氧化锡团簇与分子筛内部羟基窝的相互作用。固定床反应器的评价结果表明,用缺欠型S-1分子筛制备的Sn6-S-1催化剂在乙二胺合成三乙烯二胺反应中展现出优异的催化性能。其乙二胺转化率为86%,三乙烯二胺选择性为56%。乙二胺的转化率比缺陷型S-1分子筛母体提高了8倍多。在此基础上,分别以二氯化锡和氧化锡为锡源,采用固态离子交换法制备了锡负载量不同的缺陷型S-1分子筛催化剂。通过羟基红外、吡啶红外以及NH₃-TPD表征发现... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1、文献综述
    1.1 三乙烯二胺的物化性质及用途
    1.2 三乙烯二胺的合成路线
        1.2.1 乙醇胺原料路线
        1.2.2 哌嗪及其衍生物原料路线
        1.2.3 乙二胺原料路线
    1.3 乙二胺为原料合成三乙烯二胺的催化剂研究现状
        1.3.1 ZSM-5分子筛
        1.3.2 TS-1分子筛
        1.3.3 S-1分子筛
    1.4 含锡分子筛催化剂的酸性及其催化性能
        1.4.1 水热合成法制备Sn-MFI分子筛及其催化性能
        1.4.2 后改性合成法制备的Sn-MFI分子筛及其催化性能
        1.4.3 Sn-MFI沸石分子筛的酸性
    1.5 选题依据
2.实验部分
    2.1 原料与化学试剂
    2.2 催化剂的制备
    2.3 催化剂的物化性质表征
        2.3.1 X-射线粉末衍射（XRD）
        2.3.2 X-射线光电子能谱（XPS）
        2.3.3 扫描电镜（SEM）
        2.3.4 氮气物理吸附
        2.3.5 程序升温氨气脱附（NH3-TPD）
        2.3.6 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）
        2.3.7 紫外可见光谱（UV-vis）
2-TPR）">        2.3.8 程序升温还原（H₂-TPR）
    2.4 催化剂的反应性能评价
3.用沉积沉淀法制备的含锡S-1分子筛对乙二胺转化反应的催化性能
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 催化剂的制备
        3.2.2 催化剂的表征
        3.2.3 催化剂的反应性能评价
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 S-1分子筛的骨架缺陷对含锡催化剂酸性和催化性能的影响
            3.3.1.1 锡物种的落位
            3.3.1.2 锡物种在分子筛表面的存在状态
            3.3.1.3 含锡S-1的酸性表征
        3.3.2 含锡S-1分子筛的催化反应结果
        3.3.3 纳米和经碱处理的S-1的骨架缺陷对改性催化剂性能的影响
    3.4 本章小结
4.锡负载量对沉积沉淀法制备的含锡S-1催化剂性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 催化剂的制备
        4.2.2 催化剂的表征
        4.2.3 反应性能评价
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 催化剂的表征结果
            4.3.1.1 锡物种在分子筛表面的落位
            4.3.1.2 锡物种在分子筛表面的存在状态
            4.3.1.3 含锡S-1分子筛的酸性
        4.3.2 含锡S-1分子筛的反应性能评价
    4.4 本章小结
5.用固态离子交换法制备的含锡S-1分子筛催化剂的催化性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 催化剂的制备
        5.2.2 催化剂的表征
        5.2.3 催化剂的评价
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 以二氯化锡为前驱体和固态离子交换法制备含锡催化剂
            5.3.1.1 锡物种在分子筛表面的落位
            5.3.1.2 锡物种在分子筛表面的状态
            5.3.1.3 含锡S-1分子筛的酸性
            5.3.1.4 含锡S-1分子筛的反应性能
        5.3.2 以氧化锡为前驱体和固态离子交换法制备催化剂
            5.3.2.1 锡物种在分子筛表面的落位
            5.3.2.2 锡物种在分子筛表面的状态
            5.3.2.3 含锡S-1分子筛的酸性
            5.3.2.4 含锡S-1分子筛的催化性能
        5.3.3 以氧化锡为锡源,用固态离子交换法制备的改性催化剂的再生处理
        5.3.4 用固态离子交换法和沉积沉淀法制备的含锡S-1催化剂的比较
            5.3.4.1 锡物种落位
            5.3.4.2 酸性比较
            5.3.4.3 催化性能的对比
6.结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3112299