模板剂对SAPO-34分子筛晶粒尺寸和性能的影响

分别以三乙胺，四乙基氢氧化铵及二者的混合物为模板剂合成了硅磷酸铝分子筛ＳＡＰＯ－３４。应用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＤＴＡ和ＮＨ３－ＴＰＤ等方法考察了合成产品的物化性能，所得结果表明，模板剂的种类对ＳＡＰＯ－３４的晶粒大小和酸性质有显著影响。在甲醇转化制低碳烯烃的过程中，以不同模板剂合成的ＳＡＰＯ－３４的催化性能也不同，其中，以双模板剂合成的分子筛具有较高的低碳烯烃选择性。     

模板剂对SAPO─34分子筛性能的影响

分别以三乙胺、四乙基氢氧化铵以及二者的混合物为模板剂，采用水热法合成了三种ＳＡＰＯ－３４分子筛样品。用化学分析、ＸＲＤ、ＴＰＤ和ＩＲ方法研究了不同模板剂对ＳＡＰＯ－３４分子筛性能的影响。实验结果表明，四乙基氢氧化铵有利于硅进入分子筛骨架；三乙胺有利于生成较多的强酸中心；将三乙胺与四乙基氢氧化铵联用，能有效地调变所合成的ＳＡＰＯ－３４的酸中心分布，使其对甲醇转化制低碳烯烃具有较高的选择性。     

双模板剂法控制SAPO－34分子筛的晶粒尺寸

分别在ＮＥｔ＿３，ＴＥＡＯＨ和ＴＥＡＯＨ－ＮＥｔ＿３双模板剂存在下合成了磷酸硅铝分子筛ＳＡＰＯ－３４．考察了模板剂的组成对ＳＡＰＯ－３４的晶粒尺寸、比表面、热稳定性和对甲醇转化反应催化性能的影响。实验表明，采用ＴＥＡＯＨ－ＮＥｔ＿３双模板剂法，能有效地控制ＳＡＰＯ－３４的晶粒尺寸，以微量的ＴＥＡＯＨ与ＮＥｔ＿３为双模板剂合成的大晶粒ＳＡＰＯ－３４分子筛，对甲醇转化产物和烯烃的选择性有显著提高     

用TEAOH-C4H9NO复合模板剂合成SAPO-34分子筛的研究Ⅱ.SAPO-34分子筛的表面酸性和催化性能

 以吗啉(C4H9NO)为主要模板剂,以少量四乙基氢氧化铵(TEAOH)为辅助模板剂合成了SAPO -34分子筛,并用氨吸附红外、核磁共振和氮吸附等手段对合成的SAPO-34分子筛进行了表 征. 结果表明,与单独以吗啉为模板剂合成的样品相比,用复合模板剂合成的分子筛样品的比 表面积和孔体积均有所增大; 由于在分子筛骨架中形成了“硅岛”,使其B酸量有所增加 ,对甲醇制低碳烯烃反应的催化性能有所改善.     

低硅SAPO-34分子筛的复合模板剂法合成及其对甲醇制烯烃的催化性能

系统考察了模板剂比例和晶化条件对复合模板剂(三乙胺+四乙基氢氧化铵)法合成低硅SAPO-34分子筛的影响;评价了合成产物对甲醇制烯烃的催化性能.结果表明,190℃晶化时不易合成低硅SAPO-34分子筛,而170℃晶化、模板剂组成为2Et3N+0.3TEAOH时可合成纯相SAPO-34分子筛.较高温度晶化时,延长晶化时间,SAPO-34有向SAPO-5转晶的趋势,而较低温度晶化时则相反.与晶化3 d的分子筛样品相比,170℃晶化5 d后的分子筛样品的比表面积较大、强酸中心较多、弱酸中心较少、对甲醇制烯烃反应的催化寿命较长.     

用TEAOH-C4H9NO复合模板剂合成SAPO-34分子筛的研究I．SAPO-34分子筛的合成与表征

以吗啉(C4H9NO)为主要模板剂，以少量四乙基氢氧化铵(TEAOH)为辅助模板剂合成了SAPO-34分子筛，并采用X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和热重-差热分析等手段对合成的SAPO-34分子筛进行了表征．结果表明，TEAOH在导向生成SAPO-34分子筛骨架过程中表现活跃，占据了较多的平衡骨架负电荷的位置，而吗啉主要起到填充分子筛孔道的作用．用TEAOH—C4H9NO复合模板剂合成的SAPO-34分子筛，其晶粒远小于单用吗啉模板剂合成的分子筛．     

糖类对SAPO-34分子筛的结构以及MTO性能的影响

以廉价的木糖、蔗糖、淀粉和葡甘聚糖为硬模板剂成功合成出含多级孔道的SAPO-34分子筛,采用XRD、BET、SEM、TEM、ICP和NH₃-TPD等手段对催化剂进行了表征,并在固定床上,研究了糖类硬模板剂对SAPO-34分子筛的结构以及MTO性能的影响。结果表明,糖类硬模板剂能够提升SAPO-34分子筛的比表面积、微孔和介孔体积。与常规SAPO-34分子筛相比,多级孔道SAPO-34分子筛的双烯选择性和寿命均高。介孔体积最大、酸量最少、酸性最弱的SAPO-34-z分子筛的寿命最长（130 min）,高出常规SAPO-34分子筛（100 min）30%,分子筛寿命从长到短顺序为SAPO-34-z > SAPO-34-h > SAPO-34-d > SAPO-34-m > SAPO-34 > SAPO-34-p。含多级孔道的SAPO-34分子筛的双烯选择性均高于常规SAPO-34分子筛。     

用TEAOH-C4H9NO复合模板剂合成SAPO-34分子筛的研究Ⅰ.SAPO-34分子筛的合成与表征

 以吗啉(C4H9NO)为主要模板剂,以少量四乙基氢氧化铵(TEAOH)为辅助模板剂合成了SAPO -34分子筛,并采用X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和热重-差热分析等手段对 合成的SAPO-34分子筛进行了表征. 结果表明,TEAOH在导向生成SAPO-34分子筛骨架过程中 表现活跃,占据了较多的平衡骨架负电荷的位置,而吗啉主要起到填充分子筛孔道的作用. 用 TEAOH-C4H9NO复合模板剂合成的SAPO-34分子筛,其晶粒远小于单用吗啉模板剂合成的 分子筛.     

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．     

以两亲性单季铵盐分子为模板剂合成的多级孔SAPO-34分子筛

设计合成两亲性的单季铵盐分子作为助结构导向剂,两亲性分子具有晶体生长抑制剂或者致孔剂作用,最终导向合成多级孔/小晶粒SAPO-34分子筛。助结构导向剂减少Si进入AlPO₄骨架,降低分子筛的强酸酸性。相较于传统的SAPO-34分子筛(CS),添加助结构导向剂合成的多级孔SAPO-34颗粒尺寸较小,介孔孔体积较高,强酸酸性较弱,其在甲醇制烯烃反应中的双烯(乙烯和丙烯)选择性提高约4%,催化剂的寿命延长一倍。     

制备条件对SAPO—34分子筛结构及MTO活性的影响

用水热法合成ＳＡＰＯ－３４分子筛,ＸＲＤ分析和微反评价表明,改变物料配比可能形成纯净的ＳＡＰＯ－５分子筛、ＳＡＰＯ－３４分子筛、ＳＡＰＯ－５和ＳＡＰＯ－３４混晶或无定形物质,不同产品的ＭＴＯ催化性能也不相同;不同的模板剂虽然能够诱发ＳＡＰＯ－３４晶核的产生,合成纯的ＳＡＰＯ－３４晶体,但用不同模板剂合成的分子筛在晶体结构及催化活性方面存在明显的差别,以三乙胺（Ｅｔ３Ｎ）为模板剂合成的ＳＡＰＯ－３４催化性能及晶体稳定性优于以二乙胺（ＤＲＡ）为模板剂合成的ＳＡＰＯ－３４;焙烧过程对晶体完美程度有很明显的影响,而且也可能改变晶胞尺寸,使晶体ＸＲＤ衍射峰位发生移动     

CoAPSO－34分子筛的合成与性能

以三乙胺为模板剂，在碱性条件下用水热晶化法将钴元素引入了硅磷铝分子筛骨架，合成出ＣｏＡＰＳＯ－３４分子筛．实验表明，在碱性介质中以低价态引入的钴元素首先转化为高价态Ｃｏ（Ⅲ），然后才进入分子筛骨架。利用Ｘ射线粉末衍射和红外光谱对其进行了结构分析，确认钴元素进入了分子筛骨架．利用程序升温氨脱附和氨法红外光谱考察了ＣｏＡＰＳＯ－３４的表面酸性．将ＣｏＡＰＳＯ－３４用作甲醇转化的催化剂时，随钴含量增高，催化剂稳定性下降，反应产物中Ｃ＝２～Ｃ＝４烯烃的选择性升高     

SAPO-5分子筛骨架结构研究

SAPO-5分子筛的骨架是由PO_4~-、AlO_4~-和SiO_4四面体构成.可以看作是硅同晶置换AlPO_4-5分子筛骨架上的磷或铝而得到,其取代方式可以通过三种可能的途径实观;(1)Si 取代Al;(2)Si 取代P;(3)两个Si 等同取代一个P 和一个Al.由于取代方式的不同,将导致骨架TO_4(T=P、Al,Si)的连接方式的不同,因此Si 在SAPO-5分子筛骨架中的存在状态是人们十分关注的问题.目前这方面的研究工作都采用固体核磁共振的方法,并且认为合成条件的不同其取代机理也不相同.本工作用~(31)P 和~(29)Si 固体高分辨核磁共振技术结合电子探针和光电子能谱方法对HF 参与下得到的SAPO-5分子筛骨架构成进行了系统的研究.     

SAPO-34分子筛晶化过程中硅进入骨架的方式和机理

采用 Ｘ Ｒ Ｄ, Ｓ Ｅ Ｍ, Ｉ Ｒ 和 Ｎ Ｍ Ｒ 等手段考察了 Ｓ Ａ Ｐ Ｏ３４ 分子 筛的晶化过 程,深入研 究了晶化过程中硅进入 Ｓ Ａ Ｐ Ｏ３４ 晶格 骨架的方式和机理． 结果表明 ,在 Ｓ Ａ Ｐ Ｏ３４ 分子筛的整个晶化过程中没有 Ａｌ Ｐ Ｏ３４ 分 子筛晶相生成． 在 初始 凝 胶的 制备 过 程中, 模板 剂 的添 加和 混 合凝 胶的 老 化处 理对 Ｓ Ａ Ｐ Ｏ３４ 晶化过程的进行起着关键性的作用． 晶化前 期（ ＜ ２５ ｈ） , 硅原子直接参与晶核的形成和晶粒的长大过程,形成 Ｓｉ（４ Ａｌ） 结构,此阶段基本上 可以排除硅取代磷机理的作用; 晶化后期（ ＞ ２５ ｈ） ,少量硅以取代方式进入分子 筛骨架形成 Ｓｉ（ ｎ Ａｌ）（ ｎ ＝ ０ ～４） 多种硅结构     

Reducing methane formation in methanol to olefins reaction on metal impregnated SAPO-34 molecular sieve

SAPO-34 silicoaluminophosphate molecular sieve produces large amounts of methane at elevated temperatures in the methanol to olefins (MTO) process. This significantly reduces the lower olefins selectivity a key factor in determining the commercial viability of this catalyst. Impregnation of the SAPO-34 molecular sieve with metal ions such as K, Cs, Pt, Ag and Ce was found to reduce the amount of methane significantly at higher temperatures thereby increasing the lower olefins selectivity. This observed effect is less apparent at lower temperatures where the amount of methane formed is generally low. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

SAPO-34分子筛骨架稳定性的研究

利用差热分析，原位ＸＲＤ技术，高温条件下的焙烧和水蒸气处理并关联其催化性能变化，研究了ＳＡＰＯ－３４分子筛的热及水热稳定性，差热分析结果表明，ＳＡＰＯ－３４的骨架破坏温度高于１３００Ｋ，原位ＸＲＤ跟踪研究证实，ＳＡＰＯ－３４分子筛原粉在高温焙烧以除掉有机胺及随后的降温过程中无明显的骨架破坏；而焙烧型ＳＡＰＯ－３４在空气中放置一定时间后，水分子吸附微孔中明业降低样品的ＸＲＤ峰强度，且降低幅度随放置时     

铝对SAPO—5分子筛的影响

SAPO-5分子筛是一种具有良好骨架结构和热稳定性的微孔晶体。在催化等方面有很好的应用前景。其合成所采用的铝源一般为水铝石,其它铝源活性较差。我们在HF存在下,以H_3PO_4、水铝石和硅溶胶为原料,三丙胺为模板剂合成出SAPO-5分子筛,并得到了大单晶。研究了反应混合物中Al的配位环境对SAPO-5形成的影响。     

SAPO－34分子筛的热稳定性及水热稳定性

利用高温Ｘ射线衍射技术，结合差热分析，对ＳＡＰＯ－３４分子筛烧除模板剂及随后吸附－脱附水的过程进行了研究．发现模板剂烧除的强放热效应不会导致分子筛骨架结构的破坏，活化后的分子筛中吸附－脱附水，其Ｘ射线衍射强度可逆地减弱与恢复．高温（８００℃）长时间焙烧及水蒸气处理考察结果表明，ＳＡＰＯ－３４分子筛具有优异的热稳定性和良好的水热稳定性．８００℃条件下连续焙烧３００ｈ，ＳＡＰＯ－３４的结晶度仍大于８０％，但同温度下长时间水热处理将导致ＳＡＰＯ－３４向无定形转变，并伴有硅原子向晶体表面迁移     

SAPO-34分子筛晶化机理的研究

采用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＩＲ和ＣＰ／ＭＡＳ及ＭＡＳＮＭＲ等手段，对快速水热合成ＳＡＰＯ３４分子筛的全过程进行了监测，研究了由原始凝胶到ＳＡＰＯ３４结晶体过程中固相物质的组成结构随晶化时间的变化规律．结果表明，ＳＡＰＯ３４晶核的形成过程既是一个硅氧、磷氧和铝氧四面体由无序排列的胶团到有序排列的晶格骨架的重排过程，同时又是羟基缔合脱水环化的过程．晶化分为晶化前期和晶化后期两个阶段．晶化前期，硅原子直接参与晶核的形成和晶粒的长大过程，生成Ｓｉ（４Ａｌ）结构；晶化后期，少量硅以同时取代一对磷铝原子的方式进入分子筛骨架形成Ｓｉ（３Ａｌ），Ｓｉ（２Ａｌ），Ｓｉ（１Ａｌ），Ｓｉ（０Ａｌ）等多种硅结构．但在整个晶化过程中Ｓｉ（４Ａｌ）结构的生成并不排除硅单独取代磷机理的共同作用．