《表3 不同ZSM-5分子筛的积碳量和积碳速率》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《"不同B,Al分布对ZSM-5分子筛的甲醇制丙烯反应性能的影响"》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

选取B0-Al-ZSM-5、B2-Al-ZSM-5、Al-ZSM-5、Al@B2-ZSM-5反应85 h、216 h、109 h、302 h的失活样品进行积碳研究（表3），可以发现，B0-AlZSM-5-D、B2-Al-ZSM-5-D的积碳量明显低于AlZSM-5-D、Al@B2-ZSM-5-D，这是由于前两者的强酸密度过低，少量的积碳覆盖活性位即可导致催化剂失活。相较于未添加硼元素的样品，添加硼的B2-Al-ZSM-5、Al@B2-ZSM-5样品总积碳速率大幅降低，这归因于弱酸对二次反应和积碳生成的抑制。值得注意的是，核壳样品Al@B2-ZSM-5的外表面积炭速率（0.10 mg·g-1·h-1）明显低于AlZSM-5核相样品（0.66 mg·g-1·h-1），这是由于AlZSM-5样品的外表面强酸密度较高，积碳优先在外表面生成和聚集43，46。由表3数据可知，Al-ZSM-5样品的外表面积碳量占总积碳量的79.7%，且外表面积炭速率（0.66 mg·g-1·h-1）远远高于内表面积碳速率（0.17 mg·g-1·h-1），从而导致积碳物种在AlZSM-5外表面快速生成和聚集，堵塞分子筛外表面微孔孔道，使反应物分子无法进入分子筛内部，分子筛内部活性中心无法被充分利用34，44。而核壳样品Al@B2-ZSM-5具有从内到外逐渐降低的强酸梯度，且外表面强酸密度极低。因此，Al@B2-ZSM-5样品的外表面积炭速率大幅降低（0.10mg·g-1·h-1），明显低于内表面积碳速率（0.18mg·g-1·h-1），使得外表面孔道堵塞速率大幅下降，延长了允许反应物分子进入分子筛内部微孔的时间，使得分子筛内表面活性中心利用率大幅提高，因此提高了核壳样品的催化寿命，如图8所示。尽管在添加硼的情况下，一步法合成的B2-Al-ZSM-5样品的内、外表面积碳速率相对于无硼的B0-AlZSM-5样品均降低，而B2-Al-ZSM-5样品的外表面积碳速率（0.21 mg·g-1·h-1）仍明显高于内表面积碳速率（0.11 mg·g-1·h-1），B2-Al-ZSM-5样品仍存在外表面先积碳堵孔的现象，导致分子筛内部的活性中心无法充分利用，如图8所示。实验表明具有酸性梯度分布的Al-ZSM-5@B-ZSM-5核壳分子筛更有利于提高MTP反应寿命。