在实际的工业催化过程中,仅有沸石组分(即使具有层次结构)也不能满足所有要求。多组分沸石基催化剂本质上具有由沸石微孔和非沸石大孔组成的微/大孔分级结构。如果沸石组分是分层沸石,则额外的介孔将被整合,形成微/中/大孔分级催化体系。显然,多组分沸石催化体系有两个层次,即沸石层次和工业催化剂层次。
近日,中国石油大学(华东)阎子峰教授,Svetlana Mintova基于沸石组分和工业催化剂这两个层次,综述了多组分分层沸石工业催化剂的合成、表征和扩散的研究进展。
文章要点
1)研究人员在沸石组分水平上,根据提高催化剂有效因子(η)的策略,提出了三种类型的介孔:i)“功能介孔”(提高有效扩散系数);ii)“辅助介孔”(减小扩散路径);iii)“集成介孔”(两者的组合)。在工业催化剂水平上,揭示了组成组分之间的位置和相互联系。
2)研究人员以流化催化裂化(Fluid catalytic cracking)和双功能加氢异构化催化剂(bi-functional hydroisomerization catalysts)为例,说明了多组分沸石工业催化剂的层次化孔的连通性。
3)利用先进的原位和operando光谱、显微和衍射表征技术,可以全面揭示沸石组分和催化剂体这两个层次,用于多组分沸石工业催化剂上的合理设计。
Peng Peng, et al, Diffusion and catalyst efficiency in hierarchical zeolite catalysts, National Science Review, , nwaa184
DOI:10.1093/nsr/nwaa184
https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa184