化学学报 ›› 2026, Vol. 84 ›› Issue (9): 1452-1463.DOI: 10.6023/A26050179 上一篇 下一篇
研究论文
原凯a,*(
), 李雨薇a, 宋鑫鹏a, 薛羽翔a, 耿琰娜a, 句宇廷a, 樊升b,*(
), 贾翔宇a,*(
)
投稿日期:2026-06-03
发布日期:2026-06-30
通讯作者:
原凯, 樊升, 贾翔宇
基金资助:
Kai Yuana,*(
), Yuwei Lia, Xinpeng Songa, Yuxiang Xuea, Yanna Genga, Yuting Jua, Sheng Fanb,*(
), Xiangyu Jiaa,*(
)
Received:2026-06-03
Published:2026-06-30
Contact:
Kai Yuan, Sheng Fan, Xiangyu Jia
Supported by:文章分享
分别以1,8-辛二胺(DAO)、四丁基氢氧化铵(TBAOH)和四丁基溴化铵(TBABr)为有机模板剂, 采用水热合成法制备了ZSM-11-DAO、ZSM-11-TBAOH和ZSM-11-TBABr三种ZSM-11分子筛. 通过多种表征手段, 系统研究了有机模板剂对ZSM-11分子筛粒径、酸性质及其甲醇制丙烯(MTP)催化性能的影响. 结果表明, ZSM-11-DAO虽含有更高比例的骨架铝原子落位于直孔道, 但其粒径较大; ZSM-11-TBAOH和ZSM-11-TBABr均具有较小的粒径, 且后者骨架铝原子富集于直孔道内的比例更高. 较小的粒径以及更多骨架铝原子在直孔道内的落位分布特征, 可有效抑制MTP反应中活性芳烃物种的生成及其向积碳前驱体的演变, 从而提高烯烃循环机理的相对贡献. 因此, 与ZSM-11-DAO和ZSM-11-TBAOH相比, ZSM-11-TBABr在MTP反应中表现出更高的丙烯选择性和更长的催化寿命.
原凯, 李雨薇, 宋鑫鹏, 薛羽翔, 耿琰娜, 句宇廷, 樊升, 贾翔宇. 有机模板剂对ZSM-11分子筛甲醇制丙烯催化性能的影响[J]. 化学学报, 2026, 84(9): 1452-1463.
Kai Yuan, Yuwei Li, Xinpeng Song, Yuxiang Xue, Yanna Geng, Yuting Ju, Sheng Fan, Xiangyu Jia. Effect of Organic Template Agents on the Catalytic Performance of ZSM-11 Zeolite for Conversion of Methanol to Propene[J]. Acta Chimica Sinica, 2026, 84(9): 1452-1463.
| Zeolites | Crystallinity/% | Surface area/ (m2•g−1) | Pore volume/ (cm3•g−1) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| total | micro | total | micro | ||
| ZSM-11-DAO | 100 | 325 | 249 | 0.19 | 0.12 |
| ZSM-11-TBAOH | 100 | 353 | 256 | 0.22 | 0.12 |
| ZSM-11-TBABr | 98 | 368 | 268 | 0.22 | 0.12 |
| Zeolites | Crystallinity/% | Surface area/ (m2•g−1) | Pore volume/ (cm3•g−1) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| total | micro | total | micro | ||
| ZSM-11-DAO | 100 | 325 | 249 | 0.19 | 0.12 |
| ZSM-11-TBAOH | 100 | 353 | 256 | 0.22 | 0.12 |
| ZSM-11-TBABr | 98 | 368 | 268 | 0.22 | 0.12 |
| Zeolites | Si/Albulk | NH3-TPD (μmol•g−1) | Py-IR (μmol•g−1) | dTBPy-IR (μmol•g−1) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| strong | weak | total | Brønsted | Lewis | |||
| ZSM-11-DAO | 159 | 84 | 35 | 119 | 51 | 19 | 3 |
| ZSM-11-TBAOH | 177 | 74 | 29 | 103 | 34 | 16 | 5 |
| ZSM-11-TBABr | 178 | 72 | 29 | 101 | 33 | 17 | 2 |
| Zeolites | Si/Albulk | NH3-TPD (μmol•g−1) | Py-IR (μmol•g−1) | dTBPy-IR (μmol•g−1) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| strong | weak | total | Brønsted | Lewis | |||
| ZSM-11-DAO | 159 | 84 | 35 | 119 | 51 | 19 | 3 |
| ZSM-11-TBAOH | 177 | 74 | 29 | 103 | 34 | 16 | 5 |
| ZSM-11-TBABr | 178 | 72 | 29 | 101 | 33 | 17 | 2 |
| Zeolites | Si/AlF | Q3(Si(OAl)1(OSi)3) silicon/% | Q4(Si(OSi)4) silicon distribution/% | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 104 | -109.6 | -112.3 | -113.7 | -115.7 | ||
| ZSM-11-DAO | 165 | 2.4 | 5.7 | 25.4 | 38.8 | 27.7 |
| ZSM-11-TBAOH | 184 | 2.2 | 6.2 | 31.9 | 32.6 | 27.1 |
| ZSM-11-TBABr | 186 | 2.2 | 4.9 | 26.8 | 39.4 | 26.7 |
| Zeolites | Si/AlF | Q3(Si(OAl)1(OSi)3) silicon/% | Q4(Si(OSi)4) silicon distribution/% | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 104 | -109.6 | -112.3 | -113.7 | -115.7 | ||
| ZSM-11-DAO | 165 | 2.4 | 5.7 | 25.4 | 38.8 | 27.7 |
| ZSM-11-TBAOH | 184 | 2.2 | 6.2 | 31.9 | 32.6 | 27.1 |
| ZSM-11-TBABr | 186 | 2.2 | 4.9 | 26.8 | 39.4 | 26.7 |
| Zeolites | AlF/% | AlEF/% | Aluminum distribution/% | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 48.5 | 53.2 | 55.6 | 58.1 | |||
| ZSM-11-DAO | 100 | 0 | 6.7 | 45.9 | 30.2 | 17.2 |
| ZSM-11-TBAOH | 100 | 0 | 7.9 | 36.0 | 46.3 | 9.8 |
| ZSM-11-TBABr | 99 | 1 | 3.9 | 44.2 | 45.4 | 6.5 |
| Zeolites | AlF/% | AlEF/% | Aluminum distribution/% | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 48.5 | 53.2 | 55.6 | 58.1 | |||
| ZSM-11-DAO | 100 | 0 | 6.7 | 45.9 | 30.2 | 17.2 |
| ZSM-11-TBAOH | 100 | 0 | 7.9 | 36.0 | 46.3 | 9.8 |
| ZSM-11-TBABr | 99 | 1 | 3.9 | 44.2 | 45.4 | 6.5 |
| Zeolites | Alpairs/% | Alsingle/% | Aluminum distribution/% | ||
|---|---|---|---|---|---|
| α | β | γ | |||
| ZSM-11-DAO | 26.1 | 73.9 | 26.8 | 53.8 | 19.4 |
| ZSM-11-TBAOH | 63.2 | 36.8 | 16.4 | 62.9 | 20.7 |
| ZSM-11-TBABr | 63.4 | 36.6 | 28.4 | 54.8 | 16.8 |
| Zeolites | Alpairs/% | Alsingle/% | Aluminum distribution/% | ||
|---|---|---|---|---|---|
| α | β | γ | |||
| ZSM-11-DAO | 26.1 | 73.9 | 26.8 | 53.8 | 19.4 |
| ZSM-11-TBAOH | 63.2 | 36.8 | 16.4 | 62.9 | 20.7 |
| ZSM-11-TBABr | 63.4 | 36.6 | 28.4 | 54.8 | 16.8 |
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