不同模板剂含量MCM-49分子筛的CTAB修饰及在苯甲醚酰基化反应中的应用（英文）  

CTAB modification of MCM-49 zeolite containing HMI and its acylation of anisole

作　　者：魏会娟[1,2] 谢素娟[1] 刘克峰[1,3] 辛文杰[1] 李秀杰[1] 刘善和 谷顺明 刘盛林[1] 徐龙伢[1] 

机构地区：[1]中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023 [2]中国科学院大学,北京100049 [3]中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京100029 [4]安徽国星生物化学有限公司,安徽当涂243100

出　　处：《催化学报》2015年第10期1766-1776,共11页

摘　　要：芳香族化合物的Friedel-Crafts酰基化反应是制备芳香酮的一类重要反应,传统的Lewis酸(如Al Cl3)和质子酸(如H2SO4)催化剂易制备,价格便宜,但存在对环境污染严重、与产物难分离等问题.因此,近年来研究者一直致力于环境友好催化剂的研发,其中分子筛因选择性好、与产物易分离、可再生和无污染等优点而日益受到人们的重视,尤其是MWW分子筛,由于具有较多的外表面酸性位,而在酰基化反应中表现出良好的抗积碳性能.本课题组曾讨论了对一系列不同模板剂(六亚甲基亚胺,HMI)含量的MCM-49分子筛进行NaO H与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)共处理的情况,而本文重点考察的是只用CTAB处理不同HMI含量的MCM-49分子筛时,其结构与酸性会如何变化,改性前后样品的结构与酸性借助XRD,N2吸脱附等温线测试,29Si与27Al MAS NMR,NH3-TPD,Py-IR与漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)等技术进行表征.另外,将一系列样品用于催化苯甲醚(AN)与乙酸酐(AA)的酰基化反应,考察CTAB处理对MCM-49分子筛催化性能的影响.将含模板剂HMI的MCM-49分子筛原粉在不同温度(250,350,450或550°C)下焙烧,得到一系列不同孔道系统内保留HMI的样品,随后采用CTAB溶液(0.27 mol/L)对其在70°C下进行后处理1 h.结构表征的结果表明,在脱除模板剂HMI及CTAB处理的过程中,分子筛骨架结构基本未被破坏,同时,CTAB处理不能向分子筛中引入任何形式的介孔,无论是晶内介孔还是晶间介孔.在CTAB处理时,可以清除分子筛中部分无定形物种,尤其是无定形Al物种,同时也可能发生部分非骨架Al原子重新进入分子筛骨架的情况,造成骨架铝的比例相对提高.根据29Si与27Al MAS NMR结果可以推断,进入分子筛骨架的Al原子可能会取代T3位置上的Si原子,亦或直接进入T2或T3位置缺陷位.酸性表征的结果表明,CTAB修饰后样品Br?nsted酸量比HMCM-49明显提高,并随HMI含量的逐渐降�A series of MCM-49 zeolite catalysts containing different amounts of the hexamethyleneimine （HMI） template were calcined at different temperatures, and then modified with cetyltrimethylammonium bromide （CTAB）. Changes in structural and acidic properties were investigated by XRD, N2 adsorp-tion, NH3-TPD, adsorbed pyridine infrared and DRIFTS measurements, and29Si and27Al MAS NMR. There were cleaning off of amorphous particles and extraframework Al atoms inserted into the framework of the zeolite due to the CTAB modification. These two effects resulted in more frame-work Al in the CTAB modified samples than the untreated samples, and a higher Br？nsted acid con-centration, which was confirmed by the acylation of anisole with acetic anhydride. The catalytic roles of the acid sites located in the different pore systems in the zeolite were investigated. It was verified that the active sites after CTAB modification were mainly in the HMI-free regions.

关 键 词：MCM-49分子筛 模板剂 后处理 十六烷基三甲基溴化铵 酰基化 

分 类 号：O621.251[理学—有机化学]