催化学报

催化学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (4): 340-346.

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MgAPO-11 分子筛的合成、表征及其催化正己烷裂解反应的动力学研究

冯利利 1,2, 齐兴义 2, 李征 2, 朱岳麟 2, 李星国 1   

  1. 1北京大学化学与分子工程学院, 北京100871; 2北京航空航天大学材料科学与工程学院, 北京100191
  • 收稿日期:2009-04-25 出版日期:2009-04-25 发布日期:2013-01-21

Synthesis and Characterization of Magnesium-Substituted Aluminophosphate Molecular Sieves (MgAPO-11) and Their Kinetic Study of Catalytic Cracking of n-Hexane

FENG Lili1, 2, QI Xingyi2,*, LI Zheng2, ZHU Yuelin2, LI Xingguo1   

  1. 1College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, China; 2School of Materials Science and Engineering, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100191, China
  • Received:2009-04-25 Online:2009-04-25 Published:2013-01-21

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摘要： 以二异丙基胺为有机模板剂, 采用静态水热法合成了具有不同镁含量的镁铝磷酸盐分子筛 MgAPO-11, 并利用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、魔角旋转核磁共振和电感耦合等离子体原子发射光谱等方法对其进行表征. 当 0 ＜ n(MgO):n(Al2O3) ≤ 0.30:0.70 时, 杂原子镁同晶取代 AlPO4-11 分子筛上的部分骨架铝, 合成的 MgAPO-11 分子筛具有 AEL 结构, 结晶度和纯度较高. 以正己烷为模型底物, 评价了合成的 MgAPO-11 分子筛在烃类催化裂解反应中的催化活性. 研究结果表明, MgAPO-11 在 450~550 oC具有中等催化活性, 正己烷在 MgAPO-11 分子筛上的催化裂解反应以单分子反应为主, 速率方程中的正己烷浓度项反应级数为 1, 表观速率常数与反应温度之间的关系可用 Arrhenius 公式表示.

关键词: 镁, 铝磷酸盐分子筛, AEL 结构, 正己烷, 催化裂解, 动力学

Abstract: MgAPO-11 molecular sieves with various magnesium contents were synthesized by the static hydrothermal method using different molar fractions of MgO (x) in the reactive gel. The characterization results indicated that the isomorphous substitution of Mg(II) for Al(III) occurred. The reaction was first order in n-hexane. It was suggested that the monomolecular mechanism prevailed for this cracking reaction.

Key words: magnesium, aluminophosphate molecular sieve, AEL topology, n-hexane, catalytic cracking, kinetic