ZSM-5分子筛是合成三聚甲醛的有效催化剂。本工作通过XRF、XRD、SEM、NH3-TPD、Py-FTIR和27Al MAS NMR等手段对一系列不同SiO2/Al2O3物质的量比的ZSM-5分子筛催化剂进行了表征,研究了ZSM-5分子筛中BrΦnsted酸中心和Lewis酸中心对其甲醛合成三聚甲醛催化性能的影响。结果表明,SiO2/Al2O3物质的量比为250的ZSM-5分子筛具有合适的BrΦnsted酸中心用于催化甲醛缩聚为三聚甲醛的反应,同时其Lewis酸中心量极少,可有效抑制Cannizzaro或Tishchenko等副反应,提高三聚甲醛的选择性,因而具有最佳的合成三聚甲醛催化性能。寿命实验评价结果显示,SiO2/Al2O3物质的量比为250的ZSM-5分子筛具有良好的催化稳定性,单程寿命长达114 h,并且可通过550℃焙烧再生恢复其催化活性。
制备了用于温和条件下催化氧化去除工业废气中高浓度甲醛(HCHO)的1%Pt-4%CeO2/AC催化剂.将高浓度甲醛的催化氧化过程与双甘膦氧化制备草甘膦的反应过程集成在一起,使草甘膦合成过程中产生和排放出来的甲醛(100–300 mg/m3)在通过催化剂床层时被完全除去.系统研究了温度、空速和甲醛含量对甲醛去除率的影响.在气体空速(GHSV)低于20000 h 1时废气中几乎所有的甲醛都被氧化,处理后的废气中的甲醛含量低于0.1 mg/m3,甲醛的转化率为99.1%–100%.当GHSV为30000–50000 h 1,催化剂床层温度为12oC时,生产废气通过催化剂床层后的甲醛含量小于1.5 mg/m3,甲醛的转化率为97.56%–99.99%.1%Pt-4%CeO2/AC催化剂的中试试验结果表明,处理后最终尾气中甲醛含量小于10 mg/m3,有效地防止了甲醛对人们健康的危害,具有良好的产业化前景.
以四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、正丁胺和季戊四醇为模板剂水热合成ZSM-5分子筛,采用XRF、XRD、SEM、NH_3-TPD、Py-FTIR和^(27)Al MAS NMR等进行了表征,研究了模板剂对ZSM-5分子筛性质及甲醛制三聚甲醛催化性能的影响。结果表明,通过改变模板剂可改变ZSM-5分子筛的酸中心分布、表面酸性质和粒径;较大空间的孔道交叉位置的酸性中心、小催化剂粒径和高表面B酸/L酸比值有利于提高三聚甲醛选择性。以四丙基氢氧化铵为模板剂合成的ZSM-5分子筛的颗粒尺寸为240nm×240nm×150nm,分布于直形孔道和S形孔道的孔道交叉处的Br?nsted酸中心较多,甲醛转化率和三聚甲醛的选择性分别为30.15%和88.35%。
