MCM-22-molekyyliseulan yleiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
(1) Huokosominaisuudet: Mittaamalla MCM{6}}22-molekyyliseulan adsorptio-ominaisuudet havaittiin, että N:n muoto MCM-22-adsorptioisotermissä on Langmuir II -tyyppistä ja sen BET-ominaispinta-ala voi olla yli 500 m'/g. H-K-menetelmällä lasketun MCM-22-näytteen huokoskokojakauman mukaan huokoskokojakaumakäyrässä näkyy kaksinkertainen huippu (katso kuva 1-8). Voidaan nähdä, että siinä on kaksi säännöllistä huokosrakennetta ja sen keskimääräinen huokoskoko on 0,5 nm. Koska MCM-22 koostuu 10MR sinimuotoisesta kanavajärjestelmästä ja 12MR-superhäkistä, sen huokostilavuus on suurempi kuin ZSM-5:n, joka koostuu 10 MR-ristikanavasta, ja on myös suurempi kuin SSZ-24-molekyyliseula, jossa on yksiulotteinen 12 MR. Mutta se on pienempi kuin Y-tyypin ja Beta-molekyyliseulat, joissa on kolmiulotteinen 12MR-kanavajärjestelmä.
(2) Happamuus: Kuten kuvassa 1-9 esitetty MCM-22:n NH;-TPD-spektri osoittaa, MCM-22:ssa on kaksi vahvuutta happokeskuksia 96, ja heikon happokeskuksen maksimi desorptiohuippulämpötila sijaitsee lähellä 254 astetta. Vahvan happokeskuksen maksimi desorptiohuippulämpötila sijaitsee lähellä 431 astetta, mikä on periaatteessa sama kuin ZSM-5-molekyyleillä.
MCM-22-molekyyliseulan katalyyttinen suorituskyky
Ainutlaatuisen huokosrakenteensa ja happamien ominaisuuksiensa ansiosta MCM-22-molekyyleillä on hyvä katalyyttinen suorituskyky monissa reaktioprosesseissa, pääasiassa seuraavissa asioissa:
1Alkylointireaktio
MCM-22, MCM-49, MCM-56 ja muut MWW-rakennemolekyylit ovat erittäin hyviä katalyyttejä olefiinien ja bentseenin alkylointireaktiossa. Ulkomailla MCM{18}}22 on teollistettu prosessina hiilivetyjen muuntamiseksi, erityisesti bentseenin alkylointireaktiossa eteenin ja propeenin kanssa [0. Verrattuna USY-, Beta- ja ZSM-5-molekyyliseuloihin, MWW-molekyyliseuloilla on korkea selektiivisyys monoalkyylituotteille, kun olefiinien konversionopeus on korkea, ja sivutuotteet, kuten olefiinien oligomerointituotteet, polyalkyylibentseeni ja raskaat komponentit, eliminoituvat. harvinainen. Lisäksi MCM-22-molekyyliseulakatalyytillä on myös miedot reaktio-olosuhteet, alhainen bentseeni-eenisuhde ja ympäristöystävällisyys. Meng w et ai. [1106] vertaili bentseenin ja propeenin alkylointireaktiokykyä MCM-22- ja Beta-molekyyliseulojen välillä. Tulokset osoittavat, että Beta-molekyyliseulalla, jossa on kolmiulotteinen 12 MR-kanavarakenne, on korkeampi alkualkylointiaktiivisuus, kun taas MCM-22-molekyylillä, joissa on 12 MR-superhäkkiä ja 10 MR-kanavaa, on korkeampi alkylointistabiilisuus.
Cejka J et ai. tutki MCM-22- ja MCM-58-molekyyliseulojen tolueenin ja propeenin alkylointireaktiota. Tulokset osoittavat, että MCM{20}}22-molekyyliseulalla on erittäin alhainen selektiivisyys metyylikumeenille, kun taas ZSM-5-molekyyliseulalla, jossa on 10 MR-kanava, on korkea selektiivisyys metyylikumeenille. Tämä osoittaa, että tolueenin ja propeenin alkylaatioreaktio MCM-22-molekyyliseulalla voi tapahtua pääasiassa ulkopinnalla (tai 12MR-rei'issä) tai happokohdissa lähellä ulkopintaa (tai 12MR-superhäkissä lähempänä ulkopintaa). MCM-22-molekyyliseulan bentseenin alkylointikyky. Tulokset osoittavat, että kun piin ja alumiinin suhde on 40, kumeenin ja n-propyylibentseenin selektiivisyys saavuttaa korkeimman ja dikumeenin ja trikumeenin selektiivisyys on pienimmillään.
2Aromatisointireaktio
Ga-MCM-22-molekyyliseulaa [9] käytetään reformointireaktiossa, ja sen aromatisointikyky on verrattavissa Pt-Re/AlzO:han; jalometallikatalyytti. Zn/MCM-22- ja Ga/MCM-22-molekyyliseuloilla on korkea aktiivisuus ja selektiivisyys n-butaanin aromatisointireaktiossa [109]. Mo/MCM-22-molekyyliseula on saanut paljon tutkimusta metaanin hapettomasta aromatisaatioreaktiosta. Su Yy10) ja muut ovat osoittaneet, että Mo/MCM-22- ja Mo/ZSM-5-katalyyttien aktiivisuus on samanlainen, mutta ensimmäisten selektiivisyys ja stabiilisuus ovat merkittävästi parempia kuin jälkimmäisten: Bai Jie et al. [Tutkimus osoittaa, että Mo/MCM-22 Syynä katalyytin korkeaan stabiilisuuteen voi olla se, että MCM-22-molekyyliseulan 12 MR:n superhäkillä on korkea hiilenpidätyskyky.
3 Katalyyttinen krakkaus
Corma et ai. f2 käytti n-heptaania raaka-aineena tutkiessaan MCM-22:n krakkauskykyä. Tulokset osoittivat, että MCM-22-molekyyliseulan katalyyttinen krakkauskyky on 10MR-molekyylin ja 12MR-molekyylin välillä. MCM-22[131-molekyyliseulaa käytetään FCC-katalyytin lisäaineena. Verrattuna ZSM-5-molekyyleihin sen kaasun ja kuivan kaasun kokonaissaanto pienenee, bensiinihäviöt vähenevät ja propeeni/propaani- ja buteeni/butaani-suhteet lisääntyvät. Se osoittaa, että MCM-22-molekyyliseula on erinomainen katalyyttilisäaine uuden formulaation bensiinin valmistukseen. MCM-22-molekyyliseulan lisäysmäärä on kuitenkin suhteellisen suuri (massaosuus 13 %)3. Tutkimusryhmämme sovelsi MCM-22:ta C4- ja C5-olefiinien krakkausprosessissa eteenin ja propeenin valmistamiseksi ja saavutti hyvän propeeniselektiivisyyden.
Lisäksi MCM-22-molekyyliseulaa voidaan käyttää myös tolueenin epäsuhtautumiseen! 51, 1-buteenin luuston isomerointi!, olefiinien oligomerointi, vetykrakkaus, eetteröinti, rikinpoisto, NOx-eliminaatio, n-butaanin dehydraus luuston isomerointi! ja muut reaktiot. . .