小晶粒SAPO-34分子筛的合成Ⅰ.化学合成法

采用HF-三乙胺复合模板剂法或TEAOH—Morpholine(四乙基氢氧化铵-吗啉)双模板剂法均可得到小晶粒的SAPO-34分子筛，但通过调节TEAOH的用量，由TEAOH—Morpholine双模板剂法得到的SAPO-34分子筛的晶粒最小。MTO(甲醇制低碳烯烃工艺)反应的结果表明，小晶粒分子筛有利于得到较高的单程乙烯 丙烯得率。     

小晶粒SAPO-34分子筛的合成 I.化学合成法

采用HF-三乙胺复合模板剂法或TEAOH-Morpholine(四乙基氢氧化铵-吗啉)双模板剂法均可得到小晶粒的SAPO-34分子筛,但通过调节TEAOH的用量,由TEAOH-Morpholine双模板剂法得到的SAPO-34分子筛的晶粒最小。MTO(甲醇制低碳烯烃工艺)反应的结果表明,小晶粒分子筛有利于得到较高的单程乙烯+丙烯得率。     

模板剂用量对微波水热法制备ZSM-5分子筛的影响研究

以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂,采用微波水热法制备ZSM-5分子筛。考察模板剂用量对微波水热法合成ZSM-5分子筛物化性质的影响,采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD等手段对合成样品的微观结构、孔结构及表面化学性质进行分析表征,在MTO工艺中评价合成分子筛的催化性能。结果表明:模板剂用量对合成ZSM-5分子筛晶相组成、微观形貌、比表面积、孔径分布及表面酸性质具有较大的影响。改变模板剂用量会影响分子筛结晶度和孔结构,可通过模板剂用量调控制备不同酸性质ZSM-5分子筛。模板剂用量为n(TPAOH)∶n(Si O2)=0.35时,ZSM-5分子筛孔结构和表面酸性适中,形貌规整,MTO催化性能最佳,甲醇转化率为98.4%,低碳烯烃收率为75.39%。     

高选择性SAPO-34分子筛的合成及催化性能

以磷酸铝为铝源和磷源用水热合成法制备了具有CHA骨架结构的SAPO-34分子筛,采用XRD、BET、NH₃-TPD和SEM等手段对分子筛进行了表征。以甲醇裂解制取低碳烯烃(MTO)为模型反应,采用固定床反应装置,对制备的分子筛进行了催化性能评价。结果表明,合成的分子筛具有SAPO-34结构,酸性较强,在MTO反应中几乎只有乙烯生成,对乙烯的选择性达到90%以上,再生性能(热稳定性)较好,与按照传统方法合成的SAPO-34分子筛相比,催化性能更好。     

酸掺杂原位合成多级孔SAPO-34及用于催化甲醇制烯烃反应

采用原位合成法,向分子筛合成母液中加入酸,成功制备出表面呈类沙漏形状的多级孔SAPO-34分子筛。通过X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、物理吸附仪(BET)、X线荧光光谱(XRF)、化学吸附仪(NH_3-TPD)、同步热分析仪(TG)等仪器对分子筛进行表征,并将其应用于甲醇制烯烃(MTO)反应中。结果表明:采用酸掺杂原位合成制备得到的多级孔SAPO-34分子筛与SAPO-34分子筛的拓扑结构(CHA型)相同;多级孔SAPO-34分子筛结晶度有所下降,比表面积、孔容有所增加;在活化温度550℃、反应温度450℃、载气流量30 mL/min、甲醇重时空速(WHSV)为2.0 h~(-1)、常压条件下,制备得到的0.5OA-SAPO-34分子筛具有较优的催化性能,其催化寿命为570 min,与SAPO-34分子筛原粉相比,提高了210 min,低碳烯烃(乙烯、丙烯)选择性为88.78%,与SAPO-34分子筛原粉相比,低碳烯烃选择性基本保持一致。     

氮化改性的SAPO-34分子筛的MTO性能研究

为了提高SAPO-34分子筛的低碳烯烃选择性級抗结焦性能,以三乙胺为模板剂,在正磷酸-拟薄水铝石-氢氟酸体系中合成了小粒径SAPO-34分子筛;以氨为氮源,采用高温氮化法对分子筛进行了改性。以XRD、NH3-TPD、BET等手段对分子筛样品进行了表征;在固定床反应器上测定了SAPO-34分子筛对MTO反应的催化性能。结果表明,添加氢氟酸有利于提高SAPO-34分子筛的结晶度,并且得到小而均匀的分子筛,其比表面积、孔体积分别由318m2/g、0.187 cm3/g增大到456 m2/g、0.294 cm3/g;经氮化改性后SAPO-34分子筛表面的酸强度及酸量减小,从而使其催化性能得到改善,烯烃选择性提高(乙烯+丙烯总选择性由70.91%提高到85.55%),尤其是乙烯选择性提高(乙烯/丙烯由1.58提高到1.87),催化剂的抗积碳性能提高(>6.5h),催化剂寿命也延长(>6.5h)。     

超声对SAPO-34分子筛合成的影响

为提高SAPO-34分子筛的催化性能,对SAPO-34分子筛晶化原液进行超声辐照处理,研究了超声辐照对SAPO-34分子筛合成的影响.采用XRD、SEM、FT-IR和DTG等表征手段对分子筛样品进行了表征.超声作用后晶体的晶化速率和结晶度有所提高,合成的SAPO-34分子筛样品更纯净,分子筛的晶粒大小分布更均匀,平均粒径明显降低.而且超声处理后分子筛的热稳定性更好.甲醇制烯烃催化反应结果表明,超声处理后合成的SAPO-34分子筛对烯烃的选择性有所提高.     

新型核（Co/Al2O3）-壳（SAPO-34）结构催化剂的制备及其费-托合成反应性能研究

采用水热法在Co/Al2O3球形催化剂外表面原位包裹了一层SAPO-34分子筛膜,制备了具有核(Co/Al2O3)-壳(SAPO-34)结构的复合型催化剂.用X-射线衍射和扫描电镜对其结构进行了表征,并考察了其费-托合成直接制取低碳烯烃的反应性能.结果表明:此复合型催化剂外层的SAPO-34膜对核心Co/Al2O3球形催化剂上的费-托合成反应提供了特殊的限域环境、孔道择型选择性和酸性,显著地改变了费-托合成产物分布,抑制了重质烃的生成,极大地提高了低碳烯烃的选择性.     

模板剂的用量对SAPO-5分子筛微球大小和形貌的影响

在高压微波条件下制备了具有特殊表面结构的SAPO-5分子筛微球,研究了模板剂用量对分子筛微球表面大小及形貌的影响,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)进行了表征.实验结果表明,模板剂对分子筛微球的合成具有结构导向作用,且模板剂的用量对分子筛微球的聚集状态影响很大,模板剂的用量比在2.00~2.60范围时,生成由粒径为5μm左右的大粒径SAPO-5分子筛的晶体;当模板剂的用量减少到1.12~1.30时,生成由粒径为2~3μmSAPO-5分子筛小颗粒组成的18~25μm微球.     

阳离子聚丙烯酰胺絮凝回收利用SAPO-34分子筛母液

利用阳离子聚丙烯酰胺和稀盐酸组合絮凝的方法,将SAPO-34分子筛晶化母液中的磷铝物种经絮凝、干燥、粉碎后,添加一定量的硅铝等原料,在干胶转化体系下合成出具有片层堆积晶的多级结构SAPO-34分子筛。结果表明,制备的SAPO-34分子筛介孔孔容高达0.40cm3/g,其在甲醇制烯烃(MTO)反应中催化寿命达到200min,双烯(乙烯+丙烯)选择性达到87%.本研究提出的分子筛晶化母液处理工艺具有简单、经济、高效、绿色环保等特点。     

硅烷聚合物修饰对SAPO-34分子筛膜的分离性能的影响

采用化学液相沉积（ CLD）技术将含有咪唑官能团的硅烷聚合物沉积在SAPO-34分子筛膜表面,修饰膜的缺陷以提高其气体渗透选择性.通过傅里叶红外（ FT-IR）、X-射线衍射（ XRD）和场发射扫描电子显微镜（ FE-SEM）等表征手段证明了硅烷聚合物以 Si—O—Si 共价键形式成功地接枝在膜表面.在298 K、0.1 MPa压力差的测试条件下,修饰后SAPO-34分子筛膜的CO2/CH4理想分离选择性由12提高到76,提高了5倍,CO2的渗透速率由7.22×10-7mol/（m2·s·Pa）降低至4.13×10-7 mol/（m2·s· Pa）,降低了42.8;.考察了温度和压力差对SAPO-34分子筛膜的CO2和CH4渗透速率的影响.     

原位漫反射红外光谱考察SAPO-34分子筛骨架

原位漫反射红外光谱是一新的原位表征技术 ,该方法用于表征磷酸硅铝分子筛SAPO_34的骨架 .结果表明 :SAPO_34在高温时骨架有一定程度的“变形” ,这种“变形”是可逆的 ,在温度降至室温时又恢复正常 ,并且SAPO_34有很高的湿热稳定性 .同时探讨了表征中的方法问题 .     

分子筛催化剂结晶度和硅铝比的X射线分析

用Ｘ射线衍射法测定分子筛催化剂的硅铝比（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３）是通过准确测定分子筛晶体的点阵常数来完成的。分子筛晶格骨架中,硅氧四面体（ＳｉＯ４）中ＳｉＯ键长小于铝氧四面体（ＡｌＯ４）中ＡｌＯ的键长,分子筛晶体的组成不同,其晶胞的点阵常数将随之变化。点阵常数与硅铝比的变化关系可用经验公式表达。测定分子筛晶体的点阵常数采用内标法,该法比化学分析法要简便、快捷。由于分子筛催化剂的不稳定性,用Ｘ射线衍射法测定结晶度和硅铝比,必须对分析样品进行稳定性处理。为了保证测量精度,应严格控制测试条件,以减少各种因素的影响。用积分计数法测量结晶度,其结果优于峰高法和半高宽法。ＣＲＣ１分子筛催化剂随老化处理温度的升高和时间的增长而降低,分子筛的点阵常数则随之减小,硅铝比则随之增大。在老化温度为７５０℃以下进行处理时,结晶度和硅铝比的变化不太明显。     

P_2O_5-Al_2O_3-H_2O系统的水热结晶

本文研究了某些碱性添加物对P_2O_5-Al_2O_3-H_2O系统水热结晶的影响。它们在一定程度上表现出结构导向作用,结晶产物依添加物之种类而变。本文还研究了Al_2O_3源、反应物组成、温度、结晶时间及高压釜内衬材质等因素的影响。实验结果表明,P_2O_5-Al_2O_3-H_2O体系的结晶行为比SiO_2-Al_2O_3-H_2O体系复杂得多,易生成多种结晶相,其中一些具有三维骨架结构。     

纳米硅铝酸盐的水热制备及催化性能

采用水热法制备了一系列纳米硅铝酸盐材料,考察了晶化时间、模板剂、硅源、铝源、稀土离子掺杂等对材料制备的影响.发现以TEAOH为模板剂,白炭黑为硅源,硫酸铝为铝源,铈离子掺杂制备的硅铝酸盐在苯甲醛与吲哚的Friedel-Crafts烷基化反应中的催化活性最好.通过XRD,BET和SEM表征了该材料的结构特性.     

SAPO-34/堇青石整体式催化剂的制备及其催化甲醇制烯烃性能

采用气相转移法(Q)、原位合成法(Y)和涂覆法(Z),制备出了3个系列的不同SAPO-34含量的SAPO-34/堇青石整体式催化剂。采用XRD和N₂吸脱附等分析测试技术表征了催化剂的结构,在固定床反应器上评价了整体式催化剂的甲醇制烯烃反应性能。结果表明：3个系列的SAPO-34/堇青石整体式催化剂堇青石表面SAPO-34分子筛的基本骨架没有发生大的改变,气相转移法制备的催化剂具有相对较大的比表面积,原位合成法制备的催化剂具有相对稍大的孔径。在催化剂的SAPO-34含量相近的情况下,气相转移法制备的催化剂具有最好的催化性能;以(Q)19.7%SAPO-34/堇青石整体式催化剂为例,在反应温度380~420℃、空速520~810mL/(g·h)的条件下有利于低碳烯烃的生成。在400℃和670mL/(g·h)的反应条件下,低碳烯烃的选择性最高,乙烯和丙烯的选择性分别可达到40.91%和32.80%,乙烯和丙烯的总选择性能达到73.71%。     

乙醇-水体系中SAPO-5分子筛的合成与表征

目的合成SAPO-5分子筛,并对其结构进行表征。方法以三乙胺为模板剂,在乙醇-水体系中进行合成,考察了晶化时间、HF用量以及醇-水比例对合成SAPO-5分子筛的影响,并利用XRD,SEM,吡啶吸附FT-IR等技术对所得产物进行表征。结果合成了具有较高长径比(a/c)的SAPO-5分子筛。结论在醇-水体系中,在HF作用下,SAPO-5分子筛的结晶速度明显减缓;SAPO-5分子筛其长径比随醇-水比例改变发生明显变化,所得的SAPO-5分子筛产生了一定的BrΦnsted和Lewis酸中心。     

混合模板剂合成钛硅分子筛

以钛酸正丁酯为钛源，正硅酸乙酯为硅源，在４４３Ｋ用罩丙基溴化铵和四乙基氢氧化铵的混合物的为模板剂，合成了Ｔｉ－Ｓｉ分子筛。经ＸＲＤ，ＦＴ－ＩＲ，ＳＥＭ以及ＢＥＴ比表面积分析，证实了在以ＴＰＡＢｒ＋ＴＥＡＯＨ为模板剂合成的样品中钛已进入ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１的骨架，而以ＴＰＡＢｒ＋二乙胺或三甲胺为模板剂则合成不出Ｔｉ－Ｓｉ分子筛。ＳＥＭ的结果表明用氨水和ＴＥＡＯＨ调节反应液的碱度，对晶体的生长和形     

稀土金属氧化物对Pd/Al2O3催化剂上Pd的分布和蒽醌氢化活性影响

分别以稀土金属硝酸盐和Na2PdCl4水溶液浸渍条形Al2O3,制备了系列用于蒽醌法生产过氧化氢的Pd-RE·Al2O3催化剂.考察了稀土金属氧化物(La2O3,Pr2O3,Nd2O3,Sm2O3)对催化剂上Pd的分布和活性的影响.使用电子探针显微分析(EPMA),H2-O2滴定,N2物理吸附等方法对催化剂进行表征.结果表明,加入适量稀土氧化物,能增加催化剂BET表面积,减小催化剂的Pd层厚度,增加催化剂表面Pd浓度,提高Pd金属分散度,因而提高了催化剂的氢化活性,其影响顺序是:La2O3>Nd2O3>Pr2O3>Sm2O3.     

在Pr_3N－P_2O_5－Al_2O_3－H_2O体系中合成AlPO_4－5分

选用三正丙胺为模板剂．采用水热晶化法合成ＡｌＰＯ４－５分子筛。在Ｐｒ３Ｎ－Ｐ２Ｏ５－Ａｌ２Ｏ３－Ｈ２Ｏ体系中研究了水热晶化条件──模板剂用量、反应混合物ｐＨ值、晶化时间和晶化温度等。对ＡｌＰＯ４－５分子筛晶相形成和产物结晶度的影响。通过ＸＲＤ、ＩＲ、ＳＥＭ及ＤＴＡ、ＴＧ等分析手段，表征了ＡｌＰＯ４－５的结构和热稳定性能。