MCM-22 molekulinio sieto bendrosios fizikinės ir cheminės savybės
(1) Porų charakteristikos: išmatavus MCM{6}}22 molekulinio sieto adsorbcijos savybes, buvo nustatyta, kad N forma MCM{17}}22 adsorbcijos izotermoje yra Langmuir II tipo, o jo BET specifinis paviršiaus plotas gali siekti daugiau nei 500 m'/g. Pagal MCM-22 mėginio porų dydžio pasiskirstymą, apskaičiuotą H-K metodu, porų dydžio pasiskirstymo kreivė atrodo dviguba (žr. 1-8 pav.). Matyti, kad jis turi dvi įprastas porų struktūras, o jo vidutinis porų dydis yra 0,5 nm. Kadangi MCM-22 sudarytas iš 10MR sinusoidinių kanalų sistemos ir 12MR supernarvelio, jo porų tūris yra didesnis nei ZSM-5, sudaryto iš 10 MR kryžminių kanalų, taip pat didesnis nei SSZ-24 molekulinis sietas su vienmačiu 12 MR. Tačiau jis yra mažesnis nei Y tipo ir Beta molekuliniai sietai su trimate 12MR kanalų sistema.
(2) Rūgštingumas: kaip parodyta NH;-MCM-22 TPD spektras, parodytas 1-9 paveiksle, MCM-22 turi du rūgščių centrų stiprumus 96, o silpnosios rūgšties centro maksimali desorbcijos smailės temperatūra yra netoli 254 laipsnių. Stiprios rūgšties centro maksimali desorbcijos smailės temperatūra yra netoli 431 laipsnio, o tai iš esmės yra tokia pati kaip ir ZSM-5 molekulių.
MCM-22 molekulinio sieto katalizinis veikimas
Dėl savo unikalios porų struktūros ir rūgščių savybių MCM-22 molekulės pasižymi geromis katalizinėmis savybėmis daugelyje reakcijos procesų, daugiausia šiais aspektais:
1Alkilinimo reakcija
MCM-22, MCM-49, MCM-56 ir kitos MWW struktūrinės molekulės yra labai geri olefinų ir benzeno alkilinimo reakcijos katalizatoriai. Užsienyje MCM{18}}22 buvo pramoninis kaip angliavandenilių konversijos procesas, ypač benzeno alkilinimo reakcija su etilenu ir propilenu [0. Palyginti su USY, Beta ir ZSM-5 molekuliniais sietais, MWW molekuliniai sietai pasižymi dideliu selektyvumu monoalkilo produktams, kai olefino konversijos greitis yra didelis, ir pašalinami šalutiniai produktai, tokie kaip olefino oligomerizacijos produktai, polialkilbenzenas ir sunkieji komponentai. retas. Be to, MCM-22 molekulinio sieto katalizatorius taip pat pasižymi švelniomis reakcijos sąlygomis, mažu benzeno ir eto santykiu bei ekologiškumu. Meng w ir kt. [1106] palygino benzeno ir propileno alkilinimo reakcijos efektyvumą tarp MCM-22 ir Beta molekulinių sietų. Rezultatai rodo, kad Beta molekulinis sietas su trimatėmis 12 MR kanalų struktūra turi didesnį pradinį alkilinimo aktyvumą, o MCM-22 molekulės su 12 MR supernarveliu ir 10 MR kanalų turi didesnį alkilinimo stabilumą.
Cejka J ir kt. ištyrė MCM-22 ir MCM-58 molekulinių sietų tolueno ir propileno alkilinimo reakcijos efektyvumą. Rezultatai rodo, kad MCM{20}}22 molekulinio sieto selektyvumas metilkumenui yra labai mažas, o molekulinis sietas ZSM-5 su 10 MR kanalu pasižymi dideliu selektyvumu metilkumenui. Tai rodo, kad tolueno ir propileno alkilinimo reakcija ant MCM-22 molekulinio sieto daugiausia gali vykti išoriniame paviršiuje (arba 12MR skylėse) arba rūgšties vietose, esančiose arti išorinio paviršiaus (arba 12MR supernarvelyje arčiau išorinio paviršiaus). 11071.Chen, L ir kt MCM-22 molekulinio sieto benzeno alkilinimo savybės. Rezultatai rodo, kad kai silicio ir aliuminio santykis yra 40, kumeno ir n-propilbenzeno selektyvumas pasiekia didžiausią, o dikumeno ir trikumeno – mažiausią.
2Aromatizacijos reakcija
Ga-MCM-22 molekulinis sietas [9] naudojamas riformingo reakcijoje, o jo aromatizavimo našumas yra panašus į Pt-Re/AlzO; tauriųjų metalų katalizatorius. Zn/MCM-22 ir Ga/MCM-22 molekuliniai sietai pasižymi dideliu aktyvumu ir selektyvumu n-butano aromatizavimo reakcijai [109]. Mo/MCM-22 molekulinis sietas sulaukė daug tyrimų, susijusių su metano aromatizavimo reakcija be deguonies. Su Yy10) ir kiti parodė, kad Mo/MCM-22 ir Mo/ZSM-5 katalizatorių aktyvumas yra lygiavertis, tačiau pirmųjų selektyvumas ir stabilumas yra žymiai geresni nei antrųjų: Bai Jie ir kt. [Tyrimai rodo, kad Mo/MCM-22 Didelio katalizatoriaus stabilumo priežastis gali būti ta, kad MCM-22 molekulinio sieto 12 MR supernarvelis turi didelę anglies sulaikymo talpą.
3 Katalizinis krekingas
Corma ir kt. f2 naudojo n-heptaną kaip žaliavą MCM-22 krekingo efektyvumui tirti. Rezultatai parodė, kad MCM-22 molekulinio sieto katalizinio krekingo efektyvumas yra nuo 10MR molekulių iki 12MR molekulių. MCM-22 [131 molekulinis sietas naudojamas kaip FCC katalizatoriaus priedas. Palyginti su ZSM-5 molekulėmis, jo bendras dujų ir sausųjų dujų išeigas sumažėja, benzino nuostoliai sumažėja, padidėja propileno/propano ir buteno/butano santykis. Tai rodo, kad MCM-22 molekulinis sietas yra puikus katalizatoriaus priedas gaminant naujos formulės benziną. Tačiau MCM-22 molekulinio sieto pridedamas kiekis yra gana didelis (masės dalis 13%)3. Mūsų tyrimų grupė taikė MCM-22 C4 ir C5 olefinų krekingo procesui, kad gautų etileną ir propileną, ir pasiekė gerą propileno selektyvumą.
Be to, MCM-22 molekulinis sietas taip pat gali būti naudojamas tolueno disproporcijai pašalinti! 51, 1-buteno skeleto izomerizacija!, olefino oligomerizacija, hidrokrekingas, eterinimas, desulfuravimas, NOx šalinimas, n-butano dehidrogenacija skeleto izomerizacija! ir kitos reakcijos. . .