5直接调查实验法

5直接调查实验法（共2篇）

篇1：5直接调查实验法

3,5-diBr-DMPAP直接光度法测定游泳池水中铜

摘要：建立了一种在表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(OP)存在下,以2-(3,5-二溴-2 - 吡啶偶氮)-5 - 二甲氨基酚(简称3,5-diBr-DMPAP)作显色剂,用分光光度法直接测定游泳池水中铜的新方法.结果表明,在pH 4.0的`乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,以580 nm为测定波长,可选择性测定游泳池中微量铜,线性范围达0.0～0.6 μg/mL,表观摩尔吸光系数为5.568×104 L・mol-1・cm- 1.该法操作快速、简便,结果灵敏可靠,应用于游泳池水中铜的测定,结果与原子吸收法基本一致.作 者：马美萍 周茹 曹建明 MA Meiping ZHOU Ru CAO Jianming 作者单位：温州医学院环境与公共卫生学院,浙江,温州,325000期 刊：广东微量元素科学 Journal：GUANGDONG TRACE ELEMENTS SCIENCE年，卷(期)：2010,17(4)分类号：X832 O657.32关键词：铜 3,5-diBr-DMPAP 分光光度法

篇2：5直接调查实验法

20 世纪90 年代后期,国内尼龙66 行业逐渐兴起,但作为环己烯(HE)水合反应转化为环己醇(NOL) 的催化剂,ZSM-5 分子筛长期依赖进口,且该分子筛基本上是采用模板剂法合成的。随着国内合成技术发展,模板剂法ZSM-5 基本实现了国产化,替代了进口催化剂。

目前环己醇工业化生产中这2 种合成法分子筛ZSM-5 均有应用,直接合成法节约了模板剂的成本,无需焙烧环节,减少了分子筛加工时间,因此也有一定的市场占有率。对于2 种方法合成的ZSM-5分子筛研究文献比较多,但针对2 种分子筛的性能差异很少报道,本文将详细介绍模板剂法和直接法ZSM-5 的合成以及催化性能测试对比结果。

1 实验部分

1.1 样品制备

(1) 制备沸石前驱物:取110m L水玻璃( 含Si O228.8%,Na2O 8.9%),加入140m L蒸馏水,电磁搅拌60min,得到溶液A。取3.2g硫酸铝、32.8g氯化钠、189m L蒸馏水,加入5.2m L浓硫酸、13.9g四丙基溴化铵,电磁搅拌60min,得到溶液B。在恒温70℃搅拌条件下,将溶液B缓慢倒入溶液A中,继续搅拌24h,得到溶液C。

(2) 晶化:将混合均匀的溶液C置入高压釜165℃恒温20h,搅拌转速为500r·min-1。

(3) 烘干:将晶化后浆液冷却、抽滤、洗涤2 次,再抽滤,然后将滤饼经110℃烘干5h。

(4) 焙烧:将烘干的沸石在550℃下焙烧3h,除掉沸石中模板剂四丙基溴化铵,得到干基分子筛ZSM-5,记作T1。

作为对比,在同样条件下,不加入模板剂四丙基溴化铵,重复上述制备步骤(1)~(3),得到干基分子筛ZSM-5,记作T2。

1.2 催化剂性能实验

1.2.1 性能实验

(1) 用蒸馏水清洗反应釜(容积1L),置于干燥箱烘干;用分析天平称取T1 催化剂30g,研碎后倒入反应釜,取蒸馏水100m L,倒入反应釜,搅拌混匀;取97.2% HE 64.5m L,倒入反应釜,封闭反应釜后启动搅拌器,转速600r·min-1;用氮气加压至0.35MPa后,电加热器升温至125℃并保持30min,压力指示顺其自然,时间到后迅速降温,倒出反应釜内物料至玻璃烧杯中,取物料上层油分进行色谱分析。重复该实验5 次,分别取实验得到的油分分析NOL含量。

(2) 在实验(1)的条件下,以催化剂T2 代替T1,重复实验6 次,取实验油分分析NOL含量。

1.2.2 性能疲劳实验

(1) 取T1 催化剂30g,按上述实验(1)的方法,在第一次实验结束后,分离出烧杯中T1 浆液,补充5m L蒸馏水,重新进行HE反应实验,每次反应结束后分离浆液和油分,浆液重复进行HE反应实验10次,每次得到的油分用气相色谱仪分析组分含量,计算转化率。

(2) 按步骤(1)描述,将T1 替换为T2,重复10次,用气相色谱仪分析组分含量。

1.2.3 测定T1 与T2 粒径

用药匙分别取T1 和T2 粉末少许,洒入装有蒸馏水的烧杯内,经超声波振动仪分散团聚颗粒后,由激光粒度仪Mastersize2000 测定其粒径并给出分布图。

2 结果分析

2.1 T1 与T2 催化剂的性能对比

表1 为T1 和T2 在HE水合反应中的转化率。从表中催化性能分析结果可以看出,采用模板剂合成法的分子筛ZSM-5 的转化率平均值为9.81%,选择率为97.88%;而直接合成法的分子筛ZSM-5 平均转化率为9.69%,选择率为97.70%。对比可以看出模板剂法比直接合成法的催化效果更好些,选择率也相对要高。另外,从转化率最大偏离平均值结果来看,T2 高出T1 1 倍多,表明T1 的催化效果比T2更稳定些。

2.2 T1 与T2 催化剂疲劳寿命对比

表2 是T1 与T2 连续进行HE水合反应的转化率。通过连续性能实验对比,可以看出T1 与T2 在连续反应过程中转化率呈逐步下降趋势,但T1 相对活性的下降趋势明显比T2 要缓慢,图1 可以更直观地表现出来。

2.3 T1 与T2 粒径分布对比

图2 与图3 分别为T1 粒径与T2 粒径分布情况,从测试结果来看,T1 表面积与体积的平均粒径分别为4.683μm和5.598μm, T2 表面积与体积的平均粒径分别为4.461μm和5.493μm,T1 平均粒径均要比T2 大。

3 讨论

(1) 在分子筛合成的反应体系内引入模板剂(多为有机胺类或铵盐阳离子),它们在硅酸根或硅铝酸根的缩聚反应中起着“桥联”作用,并在一定条件下“导向”了分子筛晶格骨架的生长,同时还直接影响着硅酸根或硅铝酸根的胶体化学性质[3,4],使反应物和产物分子在孔道内扩散效果更好,有利于反应活性,因此模板剂对分子筛晶化过程有重要影响。模板剂法合成的ZSM-5 分子筛,三维骨架中具有规整的十元环细孔通道,孔径0.54nm×0.56nm[5],而直接法的ZSM-5 分子筛没有模板剂的导向定型作用,细孔通道存在不规则形状,导致在ZSM-5 孔道内进行HE水合反应效果相对较差。表1 中T1 比T2 表的转化率高出1.2% 左右,因此我们认为直接法分子筛的不规则孔道影响了其催化效果。

(2) 分子筛晶粒直径对催化剂活性也有很大的影响,也就是说晶粒直径是催化剂活性的重要影响因素。粒径越大,比表面积就越小,表面吸附有机分子进行反应的速率下降,表现出的活性相对较低。从图2 和图3 可以看出,平均粒径分布中粒径< 3.68μm模板剂法粒径约占12.9%,而直接法粒径约占27.1%;粒径> 7.215μm模板剂法粒径约占22.2%,直接法粒径约占22.0%,表明直接法粒径小于模板剂法粒径,对应的转化率也应表现较优些,但实验结果却是相反,表明粒径的孔道仍是决定性因素,对于同一方法合成的晶粒而言,粒径与活性的关系仍是遵循正比例理论的。另外,我们从测定结果可以看出模板剂法粒径比直接法粒径相对均匀,粒径范围的集中度要高些。

(3)T1 与T2 在抗疲劳实验中均表现出转化率是逐步下降,而T1 的下降速率低于T2 的下降速率,即表明在同样反应条件下,T1 表现出较强的抗疲劳性,使用寿命也就得到延长。在实际生产中我们通过双氧水再生可以不断恢复催化剂活性,但随着使用时间延长,催化剂的最高活性点呈下降趋势是必然的,因此模板剂法分子筛使用寿命应优于直接法分子筛。

(4) 实验中我们选用工业纯度为97.2% 的HE来进行评价,保证了实验结果更接近实际生产。从考察国内环己醇工业生产中2 种分子筛的表现来看,模板剂法分子筛催化性能稳定并且不低于9.5% 的转化率,而直接法分子筛实际转化率却不高于9.5%,更可以确定模板剂法分子筛更适合环己醇生产。

4 结论

(1)采用模板剂法合成的ZSM-5 分子筛,晶面规则、晶型稳定、孔道均匀,其催化性能与抗疲劳性能优于直接法合成的ZSM-5。

(2)模板剂法粒径比直接法粒径相对均匀,粒径范围的集中度要高。

(3)直接法粒径比模板剂法粒径小,在工业应用上表现出其在反应液相中表面张力更大,液固分离效果差,更易流失。比较而言,模板剂法分子筛更适合工业上应用。

摘要：采用模板剂法和直接法合成ZSM-5分子筛,并对其催化性能进行评价对比。从催化性能、粒径、疲劳寿命等方面对比了2种方法合成的分子筛基本性能,模板剂法ZSM-5分子筛的晶型及孔道稳定均匀,粒径均匀,抗疲劳寿命强,具有更稳定的催化性能。与直接法合成的分子筛相比较而言,模板剂法分子筛更适合环己醇工业生产的需要。