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·894· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
孔容和孔径。碱处理前、后样品的表面酸性在天津
鹏翔 PX200 多用吸附仪上进行表征,测试条件同参
考文献[12]。在 TP5000-Ⅱ多用吸附仪上表征样品的
H 2 化学吸附 [13] ,测试方法为:将分子筛样品在 500 ℃
用 H 2 还原 1 h,然后切换 Ar,在 540 ℃下吹扫 2 h,
降至相应温度后,脉冲进氢气至吸附平衡,以 30、
200 和 330 ℃的吸附量之和作为总氢吸附量。
1.4 催化剂活性评价
在自行组装的固定床微型反应装置上进行丙烷
脱氢催化剂的活性评价,催化剂装填量为 2.0 g。反 a—HZSM-5(0);b—HZSM-5(CH 3COONa);c—HZSM-5 (CH 3COONa-
应前,反应装置经 N 2 吹扫 1 h,升温至 500 ℃后, TPAOH,0.1);d—HZSM-5(CH 3COONa-TPAOH,0.3);e—HZSM-5
经 H 2 还原 2 h,然后切换至丙烷气,反应压力为 (CH 3COONa- TPAOH,0.5)
0.1 MPa,反应温度为 550 ℃,丙烷的质量空速为 图 1 不同 HZSM-5 分子筛的 XRD 谱图
–1
1 h ,反应时间为 7 h。用 Agilent 公司 GC-2060 型 Fig. 1 XRD patterns of different HZSM-5 zeolites
气相色谱仪在线分析反应产物的组成。
2.2 SEM 表征
不同 HZSM-5 分子筛样品的 SEM 图见图 2。由
2 结果与讨论
图 2 可见,HZSM-5(0)分子筛样品表面较为平滑;
2.1 XRD 表征 HZSM-5 (CH 3 COONa)分子筛样品表面出现很多较
图 1 为 HZSM-5(0)、HZSM-5(CH 3 COONa)和 深的凹陷;HZSM-5(CH 3 COONa-TPAOH,n)分子筛
HZSM-5(CH 3 COONa-TPAOH,n)分子筛的 XRD 谱 样品随着 TPAOH 溶液浓度的增加,表面粗糙程度
图及相对结晶度。由图 1 可知,处理前后,各样品 呈 现出先 减小 后增大 的趋 势。这 说明 只采 用
在 2θ=7.9°、8.8°、23.7°和 24.4°处均有特征衍射峰, CH 3 COONa 溶液处理 HZSM-5 分子筛时,HZSM-5
说明经过 CH 3 COONa 溶液处理后再加 TPAOH 二次 (CH 3 COONa)分子筛样品表面腐蚀程度较深。经过二
晶化未破坏 HZSM-5 分子筛的骨架结构。与未经二 次晶化处理后,HZSM-5 分子筛表面较深的凹陷得
次晶化处理的 HZSM-5(CH 3 COONa)分子筛样品相
比,经过二次晶化后的 HZSM-5
(CH 3 COONa-TPAOH,n)分子筛的相对结晶度均有
一定程度的增大,说明采用 CH 3 COONa 溶液处理
HZSM-5 分子筛,会使分子筛的骨架出现一定程度
的晶格缺陷,因此,HZSM-5(CH 3 COONa)分子筛的
相对结晶度较低。在此基础上,对其进行二次晶化
处理,HZSM-5 分子筛在 CH 3 COONa 溶液作用下脱
除下来的非骨架物种一部分重新迁回到骨架上,从
而在一定程度上增加了 HZSM-5 分子筛的相对结晶
度。 随着 TPAOH 溶 液 浓 度的增 加, HZSM-5
(CH 3 COONa-TPAOH,n)分子筛样品的相对结晶度
呈现出先增大后减小的趋势,这说明在二次晶化过
程中,当 TPAOH 浓度较低时,TPAOH 主要起到修
复 HZSM-5 分子筛骨架的作用,能够使脱除下来的
非骨架物种一部分迁回到骨架上。因此,HZSM-5
(CH 3 COONa-TPAOH, 0.1)、 HZSM-5(CH 3 COONa-
TPAOH,0.3)分子筛样品的相对结晶度增大;但当
TPAOH 浓度较高时(图 1e),TPAOH 主要起到脱除 a—HZSM-5(0);b—HZSM-5(CH 3COONa);c—HZSM-5 (CH 3COONa-
TPAOH,0.1);d—HZSM-5(CH 3COONa-TPAOH,0.3);e—HZSM-5
HZSM-5 分 子 筛骨架 硅的 作用, 所以 HZSM-5
(CH 3COONa- TPAOH,0.5)
(CH 3 COONa-TPAOH,0.5)分子筛样品的相对结晶度 图 2 不同 HZSM-5 分子筛的 SEM 图
减小。 Fig. 2 SEM photographs of different HZSM-5 zeolites