用户论文集 ▏化学吸附 ▏SiO2沉积Al2O3制备可调谐布朗斯台德酸催化剂的途径

2024-03-15 10:42:05 北京精微高博仪器有限公司


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文章亮点

强烈的布朗斯德酸性二氧化硅-氧化铝材料是石油工艺(包括裂化,异构化和烃合成)中的重要催化剂。在此,通过在碱性条件下逐步添加原硅酸四乙酯,在预先存在的Al2O3载体上合成了TEM薄的SiO2厚度为2–5 nm的保形外涂层,并通过N2物理吸附和NH3-TPD进行了表面的物理吸附和化学吸附探究。厚度大于5 nm的SiO2层在很大程度上会形成惰性表面,但仅添加2nm的SiO2结果显示,该反应可减弱潜在的Lewis酸度,并形成足够强的质子化气相的布朗斯德酸位。或者,使用在SiO2沉积之前接枝到氧化铝表面的分子模板选择性地保留了最具反应性的AlOH。在1,3,5-三异丙基苯在450℃下的催化裂化中,被2nm SiO2包覆的Al2O3被证明是高活性催化剂,其转化率是Al2O3的10倍。最后,故意将二氧化硅覆盖层开裂以暴露出很强的界面部位,可能在四面体Al和SiO2之间。与具有完整覆盖层的材料相比,该催化剂对包括枯烯和苯在内的脱烷基化产物的转化率高1.5倍,选择性高3倍。这种核壳型SiO2-Al2O3催化剂的单位表面积和总脱烷基率与传统制备的SiO2-Al2O3或沸石Y催化剂相似,同时为催化剂优化提供了新的合成方法。

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应用场景

本文采用AMI-200(现升级后型号为AMI-300)进行NH3-TPD实验。通过该实验可以看出有三个酸性区间,弱酸,路易斯酸,布朗斯德酸。对于不同催化剂进行NH3-TPD表征,可以发现其酸性中心的强度和数目是不一样的,这也证明了其在催化过程中表面反应过程也不尽相同,而对布朗斯德酸的详细表征有助于理解当该催化剂添加SiO2后,催化性能提高的原因。

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