原位漫反射红光谱考察SAPO—34分子筛骨架

原位漫反射红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SDAPO－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。     

原位红外光谱考察分子筛表面酸性质

原位漫反射红外光谱用于表征磷酸硅铝分子筛SAPO—34表面酸性质,结果表明,SAPO—34分子筛中的桥联羟基Si—OH—Al具有较强的热稳定性,结合NH3探针考察表明,SAPO-34分子筛具有B酸和L酸两种酸中心,其中B酸较强,是SAPO—34酸性的主要部分,而L酸中心较弱。     

SAPO-34和MeAPSO-34分子筛的合成及催化性能

采用水热合成法制备了具有CHA骨架结构的SAPO-34和MeAPSO-34(Me=Ni、Zn、Fe、Cu和Ni-Zn)分子筛。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,对所制备的分子筛进行了催化性能评价。结果表明,所制备的MeAPSO-34分子筛具有比SAPO-34分子筛更高的乙烯选择性和乙烯与丙烯总选择性,且Ni-Zn双金属改性比单金属改性更有利于乙烯与丙烯总选择性的提高,但金属离子的添加会导致丙烯选择性的降低。与SAPO-34相比,单金属Ni的加入可使乙烯的选择性增加7.7%(由SAPO-34的40.7%增加至NiAPSO-34的48.4%),乙烯与丙烯总选择性增加2.5%;而双金属Ni-Zn的加入可使乙烯的选择性增加6.5%,乙烯与丙烯总选择性增加3.2%。     

原位漫反射红外光谱对N2O在分子筛上吸附的研究

基于离子交换法制备了Fe改性ZSM-5、MCM-22和Beta分子筛,原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)考察了N2O在分子筛上的吸附行为.结果表明:N2O在分子筛上的吸附强度较弱;N2O可分别吸附在分子筛表面Br(o)nsted酸中心和价键补偿Fe3 阳离子位,其中2 228 cm-1红外吸收峰归属于N2O在Br(o)nsted酸中心的吸附,2 218 cm-1红外吸收峰是Fe3 对N2O的吸附;不同构型分子筛的孔道结构不影响N2O在分子筛上的吸附.     

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.     

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。     

原位漫反射红外光谱法研究N2O和苯在Fe-ZSM-5分子筛表面的吸附

利用原位漫反射红外光谱研究了不同条件下，N₂O和苯在离子交换法制备的Fe-ZSM-5分子筛表面的吸附情况。实验结果表明：Fe-ZSM-5分子筛上B酸和铁离子对N₂O有吸附作用；两种吸附位对N₂O的吸附强度不同，B酸酸性位的吸附能力强于铁离子位对N₂O的吸附能力；苯和N₂O分子的吸附可以在不同形式的铁离子位进行；N₂O为氧化剂的苯一步氧化制取苯酚反应遵循双活性位L-H反应机理。     

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。     

水分对原位漫反射红外光谱表征的影响及其消除研究

水分在原位漫发射红外光谱研究VOCs的催化氧化实验中严重影响了催化剂上其他物种峰的辨认。分析了体系中水分产生的原因主要有气源中水分、管路中滞留水分、物料中所含水分以及反应产生水分等,针对不同产生途径提出采用不同的脱除方法,主要探讨反应物料中水分的脱除,采用浓硫酸、无水氯化钙和无水硫酸铜、硅胶以及5A分子筛对进气中水分进行脱除,发现5A分子筛的脱除效果较佳。同时发现原位反应池中气相水分也有一定的影响。通过对该反应体系中水分脱除各种方法的比较分析,得出结论：温度和所选干燥剂具有很大影响,5A分子筛的脱水效果最佳,原位池中水分也有一定影响,可通过抽真空的方法来消除或降低。     

SAPO-34分子筛的合成及其对甲醇制低碳烯烃反应的催化性能

制备具有适宜酸性能和最佳物理性质的催化剂是甲醇制低碳烯烃(MTO)工艺的关键。采用水热晶化法,考察了不同模板剂、模板剂用量、pH、晶化时间和温度等因素对SAPO-34分子筛制备的影响,并采用XRD、SEM、BET和NH3-TPD等方法进行表征,从而考察分子筛结构、表面酸性等性质对分子筛催化剂在MTO反应中的催化性能的影响。结果表明:四乙基氢氧化铵(TEAOH)为合成SAPO-34的最佳模板剂,与二乙胺相比,TEAOH制得的SAPO-34比表面积大(400 m2/g),呈立方晶形,颗粒尺寸较小且分布均匀,具有比例适宜的强、弱酸中心;而以二乙胺为模板剂合成的SAPO-34具有较多的强酸中心,酸性较强。采用TEAOH为模板剂,当n(TEAOH)∶n(Al2O3)为2.02~1.35时,减少模板剂用量,合成产物仍为SAPO-34,相对结晶度减小;当n(TEAOH)∶n(Al2O3)为1.35~1.01时,减少模板剂用量会导致SAPO-5与SAPO-34共生。直接、快速的升温过程不利于晶粒的成长;先升温至90~150℃并维持这一温度,待过渡相态稳定后再继续升温至170~250℃晶化,有利于得到更高结晶度的SAPO-34晶体,此时SAPO-34分子筛在MTO反应中显示了最优的催化性能,甲醇转化率100%,对低碳烯烃的选择性为83.40%,活性时间为220 min。     

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)。     

SAPO-34和纳米ZSM-5分子筛在甲醇转化制烯烃中的催化性能研究

合成了具有CHA结构的SAPO-34和具有MFI结构的纳米ZSM-5分子筛,采用XRD,BET,NH3-TPD,SEM等手段进行了表征,并考察了其在甲醇转化制烯烃(MTO)反应中的催化性能.结果表明:在MTO催化反应中,SAPO-34分子筛表现出很高乙烯和丙烯的选择性,而纳米ZSM-5对丙烯具有较高的选择性.同时,小晶粒纳米ZSM-5具有较长的催化荆寿命,因此具有潜在的工业化应用前景.     

AlPO_4-20及其杂原子分子筛的合成研究

本文合成了 AlPO_4-20及含硼,硅杂原子的分子筛,即 BAPO-20和SAPO-20,给出了适宜的相图范围,并对合成条件进行了讨论。用 X 射线粉末衍射方法测定了这些分子筛晶胞参数的差别。并用电子探针方法证实了杂原子的存在,同时发现了杂原于引起的红外光谱特征,用这些结果证实了硼及硅杂原子已经进入了 AlPO_4-20分子筛骨架结构。     

SAPO－44分子筛的合成与性能研究

用水热法合成了ＳＡＰＯ－４４分子筛，通过Ｘ－射线粉末衍射，电子探针能谱分析等手段进行了结构表征，确认合成样品为ＳＡＰＯ－４４型分子筛，且Ｓｉ（Ⅳ）进入了分子筛骨架；同时对它的化学组成、热稳定性、吸附性能、表面酸性及催化性能进行了研究，发现它的热稳定性高，有两种酸活性中心，在甲醇转化制低碳烯烃反应中，和选择性分别达到８７％和４６％，是一类良好的催化剂。     

磷酸硅铝分子筛SAPO-5的合成和性能研究

在原料来源及配及等条件不同于文献报道的前提下,采用活性远低于假薄水铝石的氢氧化铝,并以廉价的三乙胺为模板剂,制出几种硅含量不同的SAPO-5分子筛。通过扫描电镜、X射线衍射确认合成的物种为单一相SAPO-5。采用吸附、差热、程序升温等手段测定了它们的物化性能。