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第 6 期 周永贤,等: 蒸汽晶化法制备 EMT 分子筛及其烯烃净化性能 ·1047·
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外,在 1641 cm 处出现了强度较弱的峰,表明甲醇 吸附丙醛同样包含起始快速吸附和随后的缓慢吸附
–1
中 O—H 与分子筛晶格氧之间相互作用形成了甲氧 至平衡两个阶段,与图 10 b 中 1600~1860 cm 处的
离子 [14-15] 。值得关注的是,并没有出现甲氧基的 峰面积积分曲线结果一致。2980、2945 和 2891 cm –1
峰。因此,形成的甲氧 离子为稳定存在的。 处的峰为丙醛的 C—H 不对称拉伸振动。2853 和
–1
综上所述,SEMC-2 分子筛脱除甲醇的机理主 2752 cm 为 CHO 中 C—H 的拉伸振动和弯曲振动
–1
要有两种方式:(1)甲醇分子利用其自身 O—H 中 形成的费米振动。在 1739 cm 处出现了归因于丙醛
+
的孤电子对与 SEMC-2 分子筛中的 Na 相互作用结 中 C==O 的拉伸振动形成的尖锐峰,且该峰位置明
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合;(2)甲醇 O—H 与 SEMC-2 分子筛晶格氧之间 显偏移于纯丙醛的 C==O 出峰位置(1730 cm )。结
相互作用形成稳定的甲氧 离子。 果表明,丙醛中 C==O 的孤电子对与 SEMC-2 分子
+
另外,随着吸附甲醇时间的延长,峰的强度逐 筛中的 Na 存在着相互作用。此外,1461 和 1396 cm -1
渐增强,并且各峰位置没有出现明显的偏移。当吸 处的峰分别归因于丙醛中—CH 2 和—CH 3 的弯曲振
附时间延长至 100 min 后,峰的强度不再增强,表 动。因此,SEMC-2 分子筛脱除丙醛是通过丙醛
+
明 SEMC-2 分子筛吸附甲醇已经达到饱和。该结论 C==O 中的孤电子对与 SEMC-2 分子筛中的 Na 间相
与 2663~3066 cm –1 处的峰面积积分曲线结果一致 互作用结合导致的。
(图 9 b)。 氮气体系中,不同活化温度下 SEMC-2 分子筛
SEMC-2 分子筛经 200 ℃活化 2 h、温度 25 ℃、 脱附甲醇和丙醛的原位红外谱图如图 11 所示。
真空度 0.000133322 Pa 下,氮气体系(仅丙醛,摩
尔分数为 0.02%)中吸附丙醛前后的原位红外谱图
和峰面积积分曲线见图 10。
a—脱附甲醇原位红外谱图;b—脱附丙醛原位红外谱图
图 11 氮气体系中 SEMC-2 分子筛脱附甲醇和丙醛原位
红外谱图
Fig. 11 In-situ FTIR spectra of SEMC-2 zeolite recorded
a—不同吸附时间的红外谱图;b—1600~1860 cm 处的峰面积积 under desorption of methanol and propanal (mole
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分曲线 percent 0.02%) in N 2 system at different temperature
图 10 氮气体系中 SEMC-2 分子筛吸附丙醛原位红外谱图
Fig. 10 In-situ FTIR spectra of SEMC-2 zeolite recorded 由图 11 可知,随着吸附温度的升高,甲醇和丙
under adsorption of propanal (mole percent 0.02%) 醛的特征峰逐渐变弱,该结果进一步表明 SEMC-2 分
in N 2 system at 25 ℃ 子筛对微量甲醇和丙醛的脱除过程为物理吸附过程。
分析图 10 a 可知,在原位吸附丙醛后出现了许 3 结论
多新峰,并且随着吸附时间的延长峰的强度增强。
与 SEMC-2 分子筛吸附甲醇类似,SEMC-2 分子筛 (1)以 18-冠醚-6 为模板剂,采用蒸汽晶化技