分子筛晶粒大小及磷改性对ZSM-5催化甲醇转化制丙烯的影响

采用水热法合成了晶粒大小分别为5、1和0.25μm的3种ZSM-5分子筛样品,并对0.25μm粒径的ZSM-5分子筛进行磷改性。采用SEM、NH3-TPD和TGA等技术进行了表征,并将它们作为催化剂用于甲醇转化制丙烯反应,考察了ZSM-5分子筛晶粒大小和磷改性对催化剂活性和稳定性的影响。结果表明,尽管3种晶粒尺寸的分子筛具有相近的表面酸性,但小晶粒的ZSM-5分子筛(粒径0.25μm)具有微孔短、外比表面积大和孔口多的特点,表现出较高的丙烯收率和较好的稳定性。适量的磷改性可显著提高小晶粒ZSM-5分子筛催化剂的活性和稳定性。在常压、甲醇空速(MHSV)为3 h-1和温度为500℃的反应条件下,丙烯的初始收率达48%以上,维持在45%以上的时间长达100 h以上。