新型固體酸催化劑上萘的異丙基化反應(yīng)研究.pdf

1、采用室溫過(guò)量浸漬法,將具有Keggin結(jié)構(gòu)的磷鎢雜多酸(PW)負(fù)載于硅膠(SiO<,2>)、USY、SBA-15和脫鋁的氫型絲光沸石(HM)上,制備了一系列不同負(fù)載量的PW/SiO<,2>、和PW/USY、PW/SBA-15以及PW/HM催化劑,用XRD、液N<,2>吸附、IR、熱分析和NH<,3>-TPD等手段對(duì)這些負(fù)載型催化劑的比表面積、孔結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和酸性質(zhì)等物化性質(zhì)進(jìn)行了表征,并以這些表征結(jié)果為依據(jù),首次在萘與異丙醇的烷基化反

2、應(yīng)中考察了它們的催化性能,揭示了催化劑的表面性質(zhì)(比表面積、孔結(jié)構(gòu)和酸性質(zhì)等)與其活性和選擇性的關(guān)系.研究結(jié)果表明,催化劑的孔結(jié)構(gòu)和酸性質(zhì)是影響其活性和選擇性的重要因素,酸量大、酸性強(qiáng)且具有較大孔徑的催化劑表現(xiàn)出更高的活性和β以及β,β′位的選擇性,但對(duì)2,6-二異丙基萘(2,6-DIPN)的選擇性差.對(duì)小孔徑的催化劑,即使其酸量和酸強(qiáng)度均較高,同于受催化劑孔道的約束,它們?cè)谳恋漠惐磻?yīng)中表現(xiàn)出來(lái)的活性也很低,但對(duì)2,6-DIPN的

3、形狀擇形作用有所提高.對(duì)PW/SiO<,2>系列催化劑來(lái)說(shuō),PW負(fù)載量的增加,有利于改善該類催化劑的酸性質(zhì),PW負(fù)載量高達(dá)30％仍高度分散于SiO<,2>表面,同時(shí)保持較高的比表面積.該類催化劑在萘的異丙基化反應(yīng)中的測(cè)試表明,適宜的PW負(fù)載量、催化劑活化溫度、反應(yīng)溫度、醇萘比分別為30％、473K、473K和3:1.萘的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線表明該反應(yīng)屬連串反應(yīng)類型,適宜的反應(yīng)物濃度有利于該反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性的提高.將PW負(fù)載于US

4、Y上,XRD分析結(jié)果表明,PW負(fù)載量高達(dá)30％,該類催化劑仍高度分散于USY的二次孔內(nèi),負(fù)載的PW催化劑保持較高的比表面積和USY豐富的微孔和二次中孔.TG-DSC分析結(jié)果表明,負(fù)載于USY上的PW熱穩(wěn)定性得以顯著提高,其熱分解溫度提高到1000K以上.由于PW與USY孔壁的弱相互作用,PW和USY的酸性中心得到保存,PW/USY催化劑的酸量較USY和PW有較大提高,其表面同時(shí)存在B(Bronsted)酸和L(Lewis)酸中心.該類催