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·896· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

起到修复 HZSM-5 分子筛骨架的作用，脱除下来的 表 2 催化剂的氢吸附量和 Pt 分散度分析
硅一部分又重新迁移到骨架上，因此 HZSM-5 分子 Table 2 Analysis of hydrogen adsorption amount and Pt
dispersion of catalysts
筛的硅铝物质的量比增大，分子筛强酸酸量和酸性
Hydrogen Bare fraction
减小；当进一步提高 TPAOH 溶液的浓度，TPAOH Catalyst chemisorption of metallic
/(mL/g Pt) Pt/%
对 HZSM-5 分子筛的腐蚀作用大于修复作用，脱除
Pt/HZSM-5(0) 15.0 34.8
的骨架硅的数量大于重新迁移到骨架上的数量，因
Pt/HZSM-5(CH 3COONa) 22.4 52.0
此强酸强度和酸量又增大。这与刘冬梅 [11-12] 等的报
Pt/HZSM-5(CH 3COONa-TPAOH, 0.1) 23.2 53.8
道相一致。
Pt/HZSM-5(CH 3COONa-TPAOH, 0.3) 24.0 55.7
Pt/HZSM-5(CH 3COONa-TPAOH, 0.5) 22.9 53.1

2.6 催化剂的丙烷脱氢性能
图 5、6 分别为 Pt/HZSM-5 催化剂样品的丙烷
转化率和丙烯选择性与反应时间的关系曲线。由图
5 可见，随着反应时间的延长，各催化剂样品的丙
烷转化率都有一定程度下降。与 Pt/HZSM-5(0)催化剂
的丙烷初始转化率相比，Pt/HZSM-5(CH 3COONa)和
Pt/HZSM-5(CH 3 COONa-TPAOH，n)催化剂样品的丙

烷初始转化率都较高，且 Pt/HZSM-5(CH 3COONa-
a—HZSM-5(0)；b—HZSM-5(CH 3COONa)；c—HZSM-5 (CH 3COONa- TPAOH ， n) 催化剂样 品的丙烷 初始转化 率随
TPAOH，0.1)；d—HZSM-5(CH 3COONa-TPAOH，0.3)；e—HZSM-5 TPAOH 溶液浓度的增加呈现出先增大后减小的趋
(CH 3COONa- TPAOH，0.5)
图 4 不同 HZSM-5 分子筛的 NH 3 -TPD 曲线 势，当 TPAOH 溶液浓度为 0.3 mol/L 时，Pt/HZSM-5
Fig. 4 NH 3 -TPD curves of different HZSM-5 zeolites (CH 3 COONa-TPAOH，0.3)催化剂样品的丙烷初始转
化率达到最高值，为 34.2%。
2.5 H 2 化学吸附表征
表 2 为 Pt/HZSM-5(0)、Pt/HZSM-5(CH 3 COONa)
和 Pt/HZSM-5(CH 3 COONa-TPAOH，n)催化剂样品
的氢吸附量和 Pt 分散度。由表 2 可见，与 Pt/HZSM-
5(0) 催 化剂相比 ， Pt/HZSM-5(CH 3 COONa) 和 Pt/
HZSM-5(CH 3 COONa-TPAOH，n)催化剂样品的 Pt
分散度均有不同程度增大，且随着 TPAOH 浓度的
增加，Pt/HZSM-5(CH 3 COONa-TPAOH，n)催化剂样
品的 Pt 分散度先增大后减小。当 TPAOH 的浓度为
0.3 mol/L 时，Pt 分散度达到最大。与未做处理的

Pt/HZSM-5(0) 分 子筛相比 ，经 过 5.0 mol/L 的 图 5 不同催化剂的丙烷转化率随反应时间的变化关系
CH 3 COONa 溶液处理后，分子筛表面出现很多较深 Fig. 5 Relationship between propane conversion and
的凹陷，Pt/HZSM-5(CH 3 COONa)分子筛样品的外比 reaction time for different catalysts

表面积也显著增大，分子筛表面的可利用区域有一
Pt 系催化剂是具有活性组分 Pt 的金属功能和载
定程度增加，活性组分 Pt 在分子筛表面的分散程度
体酸功能的双功能催化剂，这两种功能之间存在协
增大 [16] ；再经过 0.1~0.3 mol/L 的 TPAOH 溶液二次
同效应，共同影响催化剂的反应性能。其中，活性
晶化处理后，分子筛表面被 CH 3 COONa 溶液腐蚀形 组分 Pt 表面存在两类活性中心 M1 和 M2，M1 中心
成较深的凹陷得到修复，分子筛表面可利用区域进 适合烃类裂解和氢解反应；M2 中心适合烷烃脱氢反
一步增加，Pt 分散更加均匀，Pt 的分散度进一步提 应 [17] 。丙烷分子上与碳形成共价键的氢能够与
高；但当 TPAOH 的溶液浓度大于 0.3 mol/L 后， HZSM-5 分子筛的酸性中心反应形成正碳离子，形
TPAOH 对 HZSM-5 分子筛的腐蚀作用大于对其的 成的正碳离子不稳定，在活性中心 M2 的作用下生
修复作用，分子筛表面粗糙程度增大，导致活性组 成丙烯。为了使活性中心 M2 和 HZSM-5 分子筛的
分 Pt 趋向聚集，Pt 分散度下降。 酸性中心更好地发挥协同作用，丙烷分子在这两种