MTP甲醇制丙烯催化剂性能研究及制备的初步探索的开题报告.docx

MTP甲醇制丙烯催化剂性能研究及制备的初步探索的开题报告
开题报告
题目：MTP甲醇制丙烯催化剂性能研究及制备的初步探索
一.研究背景和意义
丙烯是一种广泛应用的化学品，广泛用于生产塑料、橡胶、纤维等工业生产中。传统的丙烯生产工艺所需的原材料除石油外，还需要大量的气体，且会排放大量的二氧化碳和高温废气。MTP技术（MethanolToPropylene）作为一种新型的丙烯生产技术，可以通过甲醇催化制备丙烯，且具有化学性质稳定、流程简单、操作便捷等优点，广受关注。而催化剂作为MTP技术制备丙烯的核心，直接影响到丙烯的产率和质量。因此，开发高效、稳定、具有高选择性的MTP催化剂是MTP技术实现工业化生产的关键问题。
二.研究内容和方法
本研究从MTP催化剂的性能出发，旨在探究最佳催化剂成分、制备方法以及催化剂表面的微观特征等因素对催化性能的影响。具体实验内容包括：
1.不同成分催化剂的制备：按照一定比例混合ZSM-5分子筛、H-ZSM-5分子筛等成分制备MTP催化剂。
2.催化性能测试：通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）、Brunauer–Emmett–Teller（BET）等检测手段对催化剂的物理和化学特性进行表征，以及考察MTP催化反应的产物分布、丙烯的选择性、未转化甲醇等方面的特点。
3.机理研究：在催化反应中添加适当的贵金属（如铂、钯、铑等），研究贵金属对MTP催化反应的影响，以探究MTP反应机理及对催化反应的影响。
三.预期结果及意义
本研究将系统地研究影响MTP催化剂性能的因素，并寻找适合制备高性能MTP催化剂的制备方法。同时，本研究将对MTP技术的产业化应用提供重要的理论和实验基础，有望促进MTP技术在丙烯生产中的广泛应用，推动我国丙烯工业的发展。
四.研究进度计划
1.阶段一（3个月）：查阅大量文献，掌握MTP技术的基本原理、主要催化剂、制备和评价方法等。
2.阶段二（6个月）：选择不同成分比例制备MTP催化剂，并进行晶体结构、孔道结构、活性组分数量、催化反应性能等表征测试。
3.阶段三（3个月）：根据已有的实验结果，进一步优化和改进实验方案。
4.阶段四（3个月）：分析实验结果，总结并撰写本研究的论文。
五.参考文献
1.Dai,W.,Zhu,Y.,Zhang,X.etal.High-performancemodifiedH-ZSM-5zeolitesforMTPreactioncharacterizedbymolecular-levelmodeling.Molecu.Catal.459,203-214(2018).
2.Gao,P.,Li,Q.,Chen,J.etal.Mn-MomodifiedHZSM-5zeoliteswithimprovedcatalyticperformanceforMTPreaction.AppliedCatalysisB:Environmental.255,117753(2019).
3.Chaibakhsh,N.,Noorimotlagh,Z.,&Hashemi-Moghaddam,H.EffectofpreparationparametersonthecatalyticperformanceofMTPreactionovermodifiedzeoliteY.AppliedCatalysisA:General.577,198-210(2019).