高穩(wěn)酸性雜原子介孔分子篩的合成及其催化裂解乙烯的研究.pdf

1、聚乙烯(PE)作為應(yīng)用最廣泛的聚烯烴類塑料，在給人們生活帶來便利的同時，也帶來了比較嚴重的污染問題。目前PE約占全球聚合物消費總量的38%，我國PE消費量超過3800萬噸/年，成為世界最大的PE消費國家。2009年我國PE生產(chǎn)能力達到8800 kt，僅次于美國，世界排名第2位。預(yù)計到2015年我國PE消費約占全球消費的20.6％，致使我國將成為全球最大的廢塑料市場和再生利用的國家。在石油資源日益枯竭的今天，為了響應(yīng)國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，

2、PE必須充分加以回收利用。PE的催化裂解制燃料油，獲得經(jīng)濟效益的同時，也可以較好的解決塑料廢棄物造成的環(huán)境污染問題，在近年來受到了廣泛的關(guān)注。
　　本文通過傳統(tǒng)水熱合成法制備出摻雜(Al、Zr、Ti)等雜原子介孔分子篩以及晶態(tài)孔壁的MAS-7、MAS-9、MTS-9介孔分子篩催化劑。以合成出的[HSO3-(CH2)3-mim][HSO4]、[HSO3-(CH2)3-Nmm][HSO4]、[HSO3-(CH2)3-mim][H2PO

3、4]、[HSO3-(CH2)3-Nmm][H2PO4]四種新型酸性離子液體為溶劑，采用離子熱法合制備出具有晶態(tài)孔壁的MAS-7和MAS-9介孔分子篩催化劑。將合成的催化劑通過XRD(X-射線粉末衍射)、TEM(透射電鏡)、SEM(掃描電鏡)、N2吸附脫附、NH3-TPD等技術(shù)進行表征。結(jié)果表明所合成的催化劑均具有有序的孔道結(jié)構(gòu)，較大的比表面積和孔徑，以及較強的酸性中心。
　　本文通過Al-SBA-15催化裂解L-LDPE與HDPE

4、反應(yīng)，優(yōu)化出反應(yīng)的較佳條件。在較優(yōu)條件下，將所制的各種介孔分子篩催化劑用于L-LDPE以及HDPE的催化裂解反應(yīng)中，考察各催化劑的催化活性，結(jié)果表明Al-SBA-15(n(Si)：n(Al)=30)相對于其他催化劑，顯示出極較佳的催化活性以及液體收率。在較優(yōu)條件下，Al-SBA-15(n(Si)：n(Al)=30)催化裂解L-LDPE的轉(zhuǎn)化率和液體收率分別為90.1％和75.7％，而HDPE的轉(zhuǎn)化率以及液體收率為83.5％和69.3％，