Abstract
ZSM-5觸媒為具有特殊中孔道結構的沸石觸媒,對芳香族之轉化反應具有 產物構形的選擇性,因此在本研究中採用ZSM-5為觸媒進行甲苯歧化反應, 惟觸媒孔道外之活性基會造成產物快速進行異構化,促使產物二甲苯異構 物的組成趨於熱力學平衡之值(para-:meta-:ortho-=1:2:1),導致無法獲 得高選擇率的對二甲苯. 鑑於前述之因素,為獲得高選擇率的對二甲苯, 必須對觸媒外表面的活性基進行去活化的修飾,因此本實驗利用矽-化學氣 相沉積法(Si-CVD)及結焦法(Coke)修飾觸媒的外表活性基,藉以以提昇對 二甲苯於歧化反應中的選擇率至95%以上.然而,觸媒的形態,矽鋁比值,鋁 的分佈及顆粒大小,對觸媒進行甲苯歧化反應及進行外表修飾具有不同程 度的影響,因此在本研究中,我們利用不同形態,矽鋁比值,鋁的分佈及顆粒 大小之ZSM-5沸石觸媒進行甲苯歧化反應與修飾,探討此些因素對甲苯歧化 反應與修飾的影響. 由實驗結果我們發現,小顆粒的ZSM-5觸媒及矽鋁比 值低的ZSM-5觸媒, 進行甲苯歧化反應可獲得較高的甲苯轉化率,而不同矽 合成原料,對相同矽鋁比值,顆粒大小的ZSM-5觸媒進行甲苯歧化反應無明 顯的影響.在修飾觸媒方面,我們由結果得知,由水玻璃合成的ZSM-5觸媒以 矽鋁比值為15,顆粒大小為0.5um晶體形態的觸媒可獲得較佳的修飾結果; 而以矽溶膠為合成原料的ZSM-5觸媒,則以矽鋁比值為15,顆粒大小為10um 聚集式晶體形態的觸媒可獲得較佳的修飾結果,此二者觸媒在修飾後進行 甲苯歧化反應,對二甲苯的選擇率皆可達到95%以上.