固体酸复合催化剂的表征及烷基化反应性能

田 鑫， 李 欣， 王 薇， 吕 鹏， 马保军

(宁夏大学 省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室，宁夏 银川 750021)

面对中国日益严重的环境污染问题，发展经济型清洁汽油燃料已成为当务之急。目前中国的汽油主要分为催化汽油和重整汽油[1]，汽油添加剂[2-3]主要是由异辛烷、甲基叔丁基醚(MTBE)和乙醇构成，虽然这种烷基化油具有燃烧清洁、无污染等优点[4-8]，但是由于当前烷基化汽油在生产过程中主要使用的是腐蚀性强、污染性大的浓硫酸和氢氟酸，一旦发生泄漏将会造成严重的生态环境危害[3,9-11]。所以，探索新型的、环境友好型的催化剂势在必行。

1 实验部分

1.1 原料和试剂

异丁烯(体积分数≥99.5%)、异丁烷(体积分数≥99.5%)、氮气(体积分数≥99.5%)、氦气(体积分数≥99.5%)、氢气(体积分数≥99.5%)，购于宁夏广利气体有限公司；H-ZSM-5(Si/Al摩尔比为25)，购于南开大学试剂厂；ZrCl2·4H2O、氧化硅(SiO2)、氨水(NH3·H2O)，均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司；氧化铝(Al2O3)，分析纯，购于麦克林有限公司；去离子水，实验室自制。

1.2 催化剂制备

1.3 催化剂表征

采用德国布鲁克公司生产的D8 Advance型X射线粉末衍射仪(XRD)对催化剂进行物相分析，采用铜靶Kα射线作为辐射源，管电压40 kV，管电流40 mA，扫描范围为3°～85°，扫描步长0.02°，扫描速率8°/min。所获得的XRD图谱经Jade 6.5 PDF-2004标准卡进行比对，进而确定催化剂的物相组成。

采用美国麦克默瑞提克公司生产的ASAP 2460型物理吸附仪对催化剂的孔结构参数进行测定，以高纯N2为吸附质在液氮温度下对样品进行等温吸附-脱附测试，获得催化剂的比表面积、孔径分布及孔体积。……