《表2 分子筛催化剂的甲苯歧化反应性能》

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《正己胺导向合成长片状ZSM-5分子筛及其甲苯歧化反应性能》

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分子筛催化剂的甲苯歧化反应性能见表2。由表2可知，微米级MOR的甲苯歧化反应活性高于B-Z5分子筛，甲苯转化率为48.5%。值得注意的是，MOR上C9+A生成量高达5.4%(w），明显高于块状B-Z5分子筛的4.8%(w），而二甲苯生成量为21.5%(w），与B-Z5的21.4%(w）相当。这是因为MOR的12元环孔道虽然有利于整体反应的扩散，能够提高甲苯转化率，但是较大的孔道也有利于二甲苯继续通过自身歧化或烷基转移反应生成C9+A[22]，而中孔ZSM-5分子筛在抑制C9+A生成上有巨大优势。由表2还可知，不同形貌的ZSM-5分子筛上甲苯转化率差异明显。块状B-Z5和条状S-Z5催化剂上甲苯转化率相近，分别为46.6%，46.9%，这是因为两者具有相近的孔道结构和酸性[23]（见表1）。当分子筛晶粒尺寸降低、Sext增加时，甲苯转化率分别提升至50.0%（长片状L-Z5）和49.5%（不规则纳米级粒子状N-Z5）。这说明分子筛纳米化是提高甲苯歧化反应转化率的有效办法。此外，对比S-Z5(2μm×300 nm×200 nm）和N-Z5（三维接近400 nm）分子筛，虽然S-Z5分子筛两个维度的尺寸明显小于N-Z5，但是它的甲苯转化率相对较低，这是由于过长的a轴（（100）晶面）方向尺寸限制了它在歧化反应中的扩散性能。同时，对比L-Z5(2μm×100 nm×20 nm）和N-Z5分子筛，虽然L-Z5分子筛的a轴方向尺寸维度高达2μm，但是它的甲苯转化率却略高于N-Z5分子筛，这是因为它的b轴（（010）晶面）方向尺寸显著低于N-Z5分子筛。因此，长片状L-Z5分子筛具有明显的短b轴（20 nm）特殊形貌，使得该分子筛在催化反应中表现出更优异的扩散性能[24]。