Page 212 - 《精细化工》2022年第7期
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·1498· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
分布等织构参数。
在化学吸附仪上对样品进行氨气程序升温脱附
(NH 3 -TPD)分析。将 200 mg 样品放入石英样品管
中,并在 550 ℃的氦气(He)流中预处理 2 h。冷
却至 120 ℃后,样品在 NH 3 -He 混合气体中(NH 3
的体积分数为 10%)吸附 30 min。吸附饱和后,用
氦气吹扫 2 h,除去物理吸附的 NH 3 。最后在氦气氛
围以 10 ℃/min 的升温速率从 120 ℃升温至 500 ℃,
同时热导检测器(TCD)检测脱附的 NH 3 信号。
在核磁共振波谱仪上进行核磁测试,样品测试 图 3 HBeta 和 Beta 样品的孔径分布曲线
前经过溶剂 CHCl 3 旋蒸带走其中少量油脂,并用氘 Fig. 3 Pore size distributions of HBeta and Beta samples
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代氯仿配制样品,获得 HNMR 和 CNMR 谱图。
2 结果与讨论
2.1 催化剂表征
对两种样品进行了 XRD、氨气程序升温脱附
(NH 3 -TPD)分析,表征了其晶体状态、酸碱性
质和织构参数,结果见图 1~4。两种样品织构参数
列于表 1。如图 1 所示,合成的 Beta 沸石结晶度
较高,在 2θ=5°~50°内出现了 Beta 沸石典型的拓
扑结构特征衍射峰。经过两次铵交换后,拓扑结
图 4 HBeta 和 Beta 样品的 N 2 吸附-脱附曲线
构保持完好。 Fig. 4 N 2 adsorption-desorption curves of HBeta and Beta
samples
表 1 催化剂织构参数
Table 1 Catalyst texture parameters
①
①
比表面积/ 外表面积/ 孔容 / 孔径 /
(m²/g) (m²/g) (cm³/g) nm
Beta 493.9053 128.0408 0.1972 5.3899
HBeta 482.4458 130.2595 0.2069 5.5474
①孔容和孔径均为吸附数据。
由图 2 可知,和 Beta 沸石相比,经过铵交换后
的 HBeta 样品具有更多的弱酸中心(271 μmol/g,
图 1 HBeta 和 Beta 样品的 XRD 谱图
Fig. 1 XRD spectra of HBeta and Beta samples NH 3 脱附温度< 250 ℃)和中强酸中心(121 μmol/g,
250 ℃ < NH 3 脱附温度< 350 ℃)。两种沸石的强酸
中心(脱附温度> 350 ℃)的量没有明显差别。如
图 3、4 和表 1 所示,两种沸石的比表面积、外表
面积、孔容和孔径分布基本一致,说明经过铵交换
的沸石孔道结构未发生改变,且在相对压力为
0.43~1.00 出现了明显的回滞环,说明晶体具有介
孔结构。
2.2 反应条件的考察
按照 1.2.3 节方法,以两种沸石催化Ⅰa 水合生
成Ⅱa 为模型反应,考察了反应温度、催化剂酸性
图 2 HBeta 和 Beta 样品的 NH 3 -TPD 曲线 质以及反应时间对芳香炔水合反应的影响,结果如
Fig. 2 NH 3 -TPD curves of HBeta and Beta samples 表 2 所示。