SAPO—11分子筛的酸性及催化性能

用IR及TPD法研究了SAPO-11分子筛的表面酸性质,并以正庚烷裂解和乙醇脱水为探针研究其催化性能。结果表明,SAPO-11分子筛上既有L酸中心,又有B酸中心,表面上存在4个羟基峰。NH_3-TPD测定了SAPO-11的酸强度和酸中心数,并用矩形法求得脱附活化能,SAPO-11系属中等酸强度的分子筛。     

凝胶中硅含量对SAPO-5分子筛合成及其性能的影响

通过改变反应物凝胶中的硅含量，用水热法合成了系列ＳＡＰＯ－５分子筛，并用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＭＡＳＮＭＲ分别研究了不同硅含量的分子筛结构和形貌．以正己烷的催化裂解为模型反应，用微反色谱研究了不同硅含量的ＳＡＰＯ－５分子筛的催化性能．结果表明，分子筛骨架中的硅含量随反应物中硅含量的增加而增加；硅开始进入ＳＡＰＯ－５分子筛骨架时，是以取代单个磷原子而进行的；当反应物中硅含量较高时，硅进入分子筛骨架是通过两个硅原子取代一对铝和磷原子，从而在ＳＡＰＯ－５中形成富硅区．硅进入分子筛骨架，虽然未改变分子筛的晶体结构，但改变了分子筛的晶形晶貌．ＳＡＰＯ－５分子筛中存在３种酸中心，即弱酸、中强酸和强酸中心．在正己烷催化裂解中，较低温度时，催化活性中心主要是中强酸中心；当反应温度较高时，弱酸中心也可充当活性中心．在强酸中心上易发生结炭现象．     

SAPO—5分子筛的合成与表征

SAPO-5分子筛合成所用的模板剂主要是四丙基氢氧化铵、三乙胺和三丙胺等。目前报道较多的是四丙基氢氧化铵和三乙胺。尚未见以三丙胺(Pr_3N)为模板剂在F~-离子存在下合成SAPO-5分子筛的详细报道。此外,对SAPO-5分子筛合成影响因素的研究还不够系统。本文以三丙胺为模板剂,在F~-离子存在下,合成出SAPO-5分子筛,用多种研究手段进行了鉴定,并对影响合成的诸因素进行了研究和讨论。     

SAPO—5分子筛的结构研究

用X射线单晶衍射方法测定了晶体尺寸为150μm×100μm的SAPO-5分子筛的晶体结构.结果表明,SAPO-5属六方晶系,空间群P_6cc,晶胞参数a=1.3802nm,c=0.8503nm,权重偏离因子R_w=0.043.F~-离子位于2个四元环中间.电子探针分析结果表明,硅只取代磷进入SAPO-5分子筛骨架.     

硅源及晶化时间对SAPO—5分子筛模板剂,酸性及催化性能的影响

改变硅源和晶化时间合成了系列ＳＡＰＯ－５分子筛，用原位红外光谱和ＮＨ３－ＴＰＤ研究了不同样品的酸碱性，用ＴＧ－ＤＴＡ和ＭＡＳ ＮＭＲ考察了硅源及晶化时间对分子筛模板剂的影响，评价了不同样品对正己烷裂解的催化活性。结果表明，ＳＡＰＯ－５分子筛孔道不仅与模板剂的胺基有作用，而且与其甲基也有作用。以硅凝胶为硅源时，在４８ｈ内，延长晶化时间可使分子筛中硅含量和强酸中心数目增加，低温下正己烷裂解活性提高；晶     

SAPO-34分子筛的合成及用于乙醇脱水的研究

磷酸铝系列分子筛是八十年代开发的新一代分子筛.SAPO-34分子筛是其中的一个成员.SAPO-34属于小孔,大分子不能进入孔道,孔道为三维结构,又无大笼,因此容易结碳的稠环化合物不会形成.由于孔道较小,在C_1分子的催化反应、甲醇脱水制乙酸及甲醇转化成低碳烯烃等方面的应用研究已有较多的报道,但乙醇分子能否顺利进行反应则尚未见报导.考虑到石油资源不丰富的地区以乙醇为化工原料的开发工作有着重要意义,我们研究了乙醇在SAPO-34分子筛上的脱水反应.     

热及水热处理对SAPO—5分子筛结构的影响

对合成的ＳＡＰＯ－５分子筛进行了高温和水热处理，并用ＩＲ，ＸＲＤ和ＭＡＳ ＮＭＲ对处理过的分子筛进行了表征。结果表明，短时间的高温焙烧并不破坏分子筛的结构，而使分子筛中的骨架元素Ｐ，Ａｌ和Ｓｉ发生重构；长时间的高温焙烧使分子筛的结晶度降低，主要是由于Ｐ和Ａｌ游离出分子筛的骨架而形成磷酸铝盐。水热处理使分筛的Ｓｉ经历一个转晶和重构过程，在使ＳＡＰＯ－５分子筛结构更加完整的同时，未完全结晶的杂质形成了     

ZSM－5型分子筛对正丁烯选择异构化反应的催化作用

报导了ＺＳＭ－５型分子筛催化剂对正丁烯选择异构化反应的催化性能，利用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＩＲ等方法对催化剂进行了表征，并应用原位红外技术对反应分子丁烯－２在催化剂表面上的吸附，反应行为进行考察．催化剂性能评价结果表明ＺＳＭ－５型分子筛催化剂对此反应具有较好的催化活性和选择性．用碘对其进行改性，可有效地改善催化剂的催化性能．     

模板剂种类、浓度、硅源对SAPO-5分子筛结构性质的影响

研究了模板剂种类、浓度及硅源等因素对ＳＡＰＯ５分子筛结构、性质及酸催化性能的影响．结果表明，在合成ＳＡＰＯ５分子筛时，较合适的模板剂为三乙基胺或四乙基氢氧化铵．模板剂对分子筛结构的影响在于其空间效应，对酸性的影响在于其对硅反应性能和骨架硅含量的改变．不同硅源对分子筛骨架中的硅含量和酸性有较大的影响．得到较强酸性ＳＡＰＯ５分子筛催化剂的条件是：采用三乙胺模板剂和正硅酸乙酯．     

H（Mg,Co）AlPO4—5杂原子分子筛的酸性质测定

以红外光谱和程序升温脱附法研究了H(Mg,Co)AlPO_4-5分子筛的酸性,样品红外谱图中的3820和3680cm~(-1)谱峰分别归属于v_(Al—OH)和v_(p—OH),而3660～3568cm~(-1)谱峰则分别归属于HMgAlPO_4-5和HCoAlPO_4-5分子筛的M(OH)P(M=Mg,Co)基团的振动,酸强度顺序为:Co(OH)P>Mg(OH)P>P(OH)>Al(OH),吡啶吸附的红外光谱揭示,H(Mg,Co)AlPO_4-5分子筛具有较高酸强度的B酸和L酸中心。NH_3-TPD表明分子筛的酸强度顺序为H(Co)AlPO_4-5>H(Mg)AlPO_4-5>>AlPO_4-5。     

二甲苯在AlPO4-5分子筛中吸附的分子模拟研究

采用巨正则蒙特卡罗法(GCMC)研究了二甲苯异构体在AlPO4-5中的吸附，得到了有关吸附平衡常数、吸附热、吸附等温线及吸附位等信息．结果表明，在303K时，邻二甲苯的吸附量高于其它异构体；而在523和573K时，对二甲苯的吸附量最高．低吸附量时二甲苯的平均势能基本不发生变化，而高吸附量时二甲苯的平均势能随着吸附量增加而降低，尤其邻二甲苯的平均势能变化更加明显．由此对二甲苯各异构体在AlPO4-5中的吸附量差别以及它们在分子筛中的排列方式进行了讨论．     

AlPO4-5分子筛中二氯苯吸附的分子模拟

采用巨正则蒙特卡罗法（GCMC）研究了二氯苯异构体在AlPO4-5中的吸附，得到了有关吸附热、吸附等温线及吸附位等信息.结果表明，在373 K时，邻二氯苯的吸附量高于对二氯苯；而在523和573 K时，对二氯苯的吸附量高于邻二氯苯.二氯苯的平均势能随着吸附量的增加而降低.讨论了二氯苯异构体在AlPO4-5中的吸附量与它们在分子筛中的排列方式的关系.     

有机硅烷辅助合成特殊形貌SAPO分子筛

以异丙胺(IPA)为模板剂, 3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷(PZPMS)为助剂, 水热合成出由纳米片组装而成的鸟巢状SAPO-5和纳米晶组装体SAPO-34. 考察了模板剂、 有机硅烷和硅投料量对晶化的影响, 发现合成产品的晶相和形貌随有机硅烷的添加依次变为SAPO-14, SAPO-5和SAPO-5/SAPO-34的混相. 固定PZPMS的量不变, 产物晶相随硅烷投料量的增加从SAPO-5逐渐转变成SAPO-34分子筛. 对合成的特殊形貌SAPO分子筛进行了表征, 并结合对比实验揭示PZPMS与IPA的复配是获得特殊形貌SAPO分子筛的关键. 此外, 所制备的SAPO-34样品由于良好扩散传质性能, 在甲醇制烯烃(MTO)反应中显示了优异的催化性能, 乙烯加丙烯选择性最高可达86.95%.     

磷铝系列分子筛催化剂的制备、表征及催化丁烷转化反应的研究

 合成了AlPO－11,SAPO－11及其含杂原子Co或Mn的磷铝系列分子筛．XRD结果证实,合成产物均具有AEL分子筛晶体结构．用X射线荧光光谱测定了晶体的元素组成,并用NH3－TPD考察了样品的酸性和酸分布．在以合成的分子筛为基质所制备的催化剂上进行了丁烷异构化和一步异构脱氢反应．结果表明,载0．3％Pd的SAPO－11分子筛催化剂具有最高的丁烷异构化选择性,而在丁烷一步异构脱氢反应中,含金属杂原子的催化剂具有更高的异丁烯选择性．     

Microwave Hydrothermal Synthesis and Acidity of Nanosize Gallosilicate Mesoporous Molecular Sieves

A range of nanosize alkaline‐free gallosilicate mesoporous molecular sieves (GaMMS) were synthesized using microwave hydrothermal method and various analytical and spectroscopic techniques were employed to systematically investigate the structure, coordination geometry of gallium, acidic properties and catalytic activity. These nanosize GaMMSs exhibit high surface area (240 ～ 720 m²/g), pore volume (1.06 ～ 1.49 m³/g), narrow pore size distribution and nano‐particle size between 20 and 100 nm and four‐coordinated gallium site mainly, which were characterized by XRD, N₂ adsorption/desorption, TEM, ⁷¹Ga MAS‐NMR and ICP‐AES. Mesoporosity, mesostructure and nanosize can be controlled simply by microwave irradiation time and temperature. Pyridine‐IR result reveals the coexistence of Lewis and Brönstead acid sites in these nanosize GaMMS while NH₃‐TPD profiles suggest nanosize one has stronger acid site and contains more acid sites than the conventional one. Catalytic performance was evaluated using the catalytic cumene cracking test. The result indicates that the nanosize GaMMS shows a much higher activity than that of conventional GaMCM‐41, probably due to higher concentrations of H‐form sites, external surface and fast diffusion.     

Synthesis and Surface Acidity of Alpo4–5 and Sapo–5 Molecular Sieves

Aluminophosphate molecular sieves, AlPO₄ ? 5 and SAPO?5, were synthesized and characterized by XRD, SEM, ²⁹Si and ¹³C NMR, and TGA. Ammonia TPD indicates the moderately acidic nature of SAPO?5 and the non-acidic nature of AlPO₄?5. The activity of the cumene cracking reaction at 350°C for SAPO?5 is similar to that of LaY, while AlPO₄?5 and amorphous AlPO₄ show no activity.     

有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5的合成

分别以1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烯(BTESEE)和苯基三乙氧基硅烷(PTES)为硅源, 通过一步法直接合成有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5. 系统考察了各反应参数对产物结构与性质的影响, 并对产物的结构进行了表征. 表征结果表明, 有机基团通过硅原子被引入到分子筛骨架中. 有机基团的引入增加了分子筛的亲油性, 并且不同的有机基团对分子筛的亲油性的提高程度不同.