SAPO分子筛性能的研究进展

磷酸硅铝(SAPO)分子筛作为一种新型的微孔型晶体,具有适宜的酸性和孔道结构以及优异的选择性和热稳定性,是一种良好的新型催化材料,被广泛应于与甲醇转化制烯烃、烃类的异构化和汽车尾气净化催化材料等方面,具有很好的开发潜力和发展前景。本文介绍了SAPO分子筛中Si原子的取代机理,综述了SAPO分子筛的酸性、吸附性能、热稳定性能和催化性能,概述了影响SAPO分子筛结构和性能的主要因素,包括反应物的组成配比、模板剂、硅源、介质等,并对SAPO分子筛目前存在的问题进行了分析和展望。     

SAPO分子筛在烃类异构化反应中的应用

介绍了SAPO分子筛在烯烃异构、烷烃异构、芳烃异构、异构脱蜡等化工过程的最新应用;综述了通过引入合适的金属离子对SAPO分子筛的酸性和孔道结构进行调节,有利于烃类异构化反应;认为有效提高SAPO分子筛的稳定性,是急需解决的问题。     

磷酸硅铝分子筛的合成及其应用

磷酸硅铝(SAPO)分子筛是由PO4+、AlO4-及SiO2三种四面体单元构成的微孔型晶体.人工合成SAPO分子筛的方法主要是水热合成.采用不同的有机模板剂、混合物配比及pH值等因素会影响SAPO分子筛合成的结果.由于骨架呈负电性,具有可交换的阳离子,同时呈现出质子酸性,可以催化低碳物和甲醇的转化、烃类的异构化、烷基化以及汽车尾气净化等反应.SAPO分子筛还被广泛用作吸附剂和催化剂载体,是一种具有优异择形选择性、热稳定性和湿热稳定性的新型催化材料.     

复合分子筛在烃类异构化反应中的应用研究进展

近年来研究者发现复合分子筛具有孔结构丰富、水热稳定性良好、表面性质可调控等优点,在烃类异构化反应中表现出比单一分子筛更高的反应活性和更好的异构体选择性。本文综述了丝光沸石分子筛（MOR）、Y型分子筛、β分子筛、ZSM系列分子筛、SAPO系列分子筛等两两复合的微孔-微孔复合分子筛和微孔分子筛与MCM-41分子筛、SBA-15分子筛等介孔分子筛复合的微孔-介孔复合分子筛在烷烃异构化、烯烃异构化等反应中的应用研究进展,并对用于烃类异构化复合分子筛的研究与发展方向进行了展望,指出复合分子筛用于真实石油馏分的异构化研究仍需更深入、系统地展开;采用绿色高效的合成方法合成复合分子筛以及探究通过复合分子筛的结构设计和酸性调控,如何进一步提高复合分子筛在烃类异构化反应中的活性和选择性是未来研究的重点。     

MCM-22分子筛的合成研究进展

MCM-22分子筛是一种高硅铝比分子筛,具有独特的晶体结构、高孔容及微孔率、优良的水热稳定性能和酸性性能,在烃类催化裂化、甲苯岐化、芳烃芳构化和烷基化等反应表现出了优异的催化性能,因此引起了科研工作者的极大研究热情。本文综述了MCM-22分子筛的结构特征、合成的影响因素以及在催化反应上的应用。提出了目前MCM-22分子筛合成所存在的问题,并对其今后的主要研究工作进行了展望。     

模板剂对SAPO分子筛催化活性的影响

分别以三乙胺（TEA）、四乙基氢氧化铵（TEAOH）及两者混合物为模板剂合成SAPO分子筛,在固定床反应器上研究SAPO分子筛在氯甲烷催化转化制备氯乙烯单体（VCM）反应中的催化性能。试验结果表明,模板剂的种类、组成均对分子筛的催化转化性能有重要影响。     

SAPO分子筛上氯甲烷催化转化制氯乙烯单体

采用水热合成法制备了SAPO分子筛,考察磷与铝物质的量比对SAPO分子筛催化转化氯甲烷制氯乙烯单体反应催化性能的影响.结果表明,SAPO-34在氯甲烷催化转化制备氯乙烯单体反应中,表现出较好的催化性能及稳定性.     

用于催化甲醇制烯烃的SAPO-34分子筛合成的研究进展

介绍了用于催化甲醇制烯烃的SAPO-34分子筛合成的研究近况。SAPO-34分子筛的合成过程是影响其晶粒尺寸、酸性强弱等物化性能的重要因素, 因而是影响其催化性能的关键因素。本文详细叙述了原料配比及其种类、模板剂、F^-等合成因素对SAPO-34分子筛物化性能及其MTO反应催化性能的影响。针对SAPO-34合成及其催化性能优化的新技术, 综述了SAPO-34分子筛的金属改性及其超声波、微波辅助合成的特点和效果, 指出通过研发新的模板剂及其助剂、改性或制备新工艺进而改善分子筛的酸性、提高其烯烃选择性、延长催化反应寿命、降低合成成本是SAPO-34今后研发的重要方向。     

SAPO系列分子筛催化剂应用于正构烷烃异构化的研究进展

磷酸硅铝分子筛SAPO是由PO_4、AlO_4和SiO_4三种四面体构成的三维骨架结构微孔型晶体,具有优异择形选择性、离子交换性、酸性可调性和水热稳定性等特殊性能,广泛用于裂解、烷基化、聚合、重整、加氢、脱氢和水合等反应。综述了SAPO系列分子筛在正构烷烃异构化反应中的应用。SAPO作载体比传统载体制得的催化剂活性高;SAPO-11负载的贵金属催化剂有较高的活性和异构选择性;小粒径SAPO系列分子筛负载的高比表面积、高活性、高稳定性和强抗中毒性能的非贵金属催化材料是异构化催化剂的研究热点。展望了SAPO系列分子筛的研究方向及应用前景。     

模板剂在分子筛合成中的作用

本文着重介绍了模板剂在分子筛合成中的应用,对采用模板剂合成的ZSM和SAPO系列分子筛的结构及模板剂对合成分子筛的影响作了重点介绍,并对国内外分子筛合成中常用的模板剂作了较为系统地介绍.     

SAPO-56分子筛的晶化历程及其催化性能

以N,N,N′,N′-四甲基-1,6-己二胺（TMHD）为模板剂，采用水热法合成SAPO?-56分子筛。用NMR、XRD及SEM等测试手段进行表征，研究了不同晶化时间对SAPO-56分子筛合成的影响，并考察了甲醇转化制低碳烯烃（MTO）的反应性能。     

硅溶胶粒径大小对SAPO-34合成及甲醇制烯烃催化性能的影响

在合成SAPO-34的过程中加入不同粒径的硅溶胶来考察其对分子筛酸性和甲醇制烯烃（MTO）性能的影响。采用XRD、SEM、FTIR、NH₃-TPD和²⁹Si MAS NMR等表征手段对合成的分子筛进行表征,并通过固定床反应器对制备的SAPO-34分子筛进行MTO催化性能评价。实验结果表明,不同粒径的硅溶胶对合成的分子筛酸性有很大影响,通过NH₃-TPD表征结果可以看出,随着硅溶胶粒径的增大,分子筛的强酸量、弱酸量均降低。由分子筛的NMR表征结果发现,大颗粒硅溶胶合成的SAPO-34分子筛中存在硅岛。从MTO性能评价结果可以发现,适宜的硅溶胶粒径更有利于提高催化剂的双烯选择性和催化寿命。     

SAPO-34分子筛研究进展

综述了SAPO-34分子筛在合成、结构、酸性、热稳定性及水热稳定性等物化表征方面以及在MTO反应中应用的研究近况,重点介绍了SAPO-34分子筛合成及其在MTO反应中应用的影响因素。     

SSZ-13分子筛合成研究进展

综述了SSZ-13分子筛合成及其性能优化的研究近况。介绍了模板剂、晶种、矿化剂和晶化原料等因素对SSZ-13分子筛合成的影响,以及SSZ-13分子筛孔径、晶粒尺寸、骨架稳定性、酸性等性能优化的方法和效果。指出开发价格低廉的模板剂体系,完善合成及性能优化工艺路线,是SSZ-13分子筛研发的重要方向。     

ZSM-5分子筛碳氢燃料裂解催化剂抗积炭的研究进展

传统的ZSM-5分子筛仅具有单一的微孔结构以及较长的扩散路径,使其在催化碳氢化合物过程中非常容易产生积炭,进而会堵塞分子筛孔道或覆盖孔道内的酸性位点,致使分子筛失活,降低催化反应效率。本文对积炭的形成机理、影响积炭形成的因素以及ZSM-5分子筛失活机理进行了简要分析。对多级孔道分子筛的合成、中空分子筛的合成、复合分子筛的合成、分子筛的酸处理、纳米级分子筛的合成、纳米片型MFI分子筛的合成以及分子筛改性等常用的抑制ZSM-5分子筛积炭的方法进行总结,并对各种方法的优势和缺陷进行了对比和分析。着重对纳米分子筛的合成以及纳米片型MFI分子筛的合成两种抑制积炭形成的方法进行讨论。最后针对降低积炭的研究方向进行了展望:如何高效、低廉地合成出具有优良抗积炭性能的纳米或纳米片型分子筛是研究的重点,并在此基础上对其改性,以进一步降低积炭的产生。     

调控ZSM-5分子筛酸性的方法研究进展(I)原位合成及后处理

主要对原位合成及后改性方法对ZSM-5分子筛酸性的调控进行归纳总结。原位合成法包括调控硅铝比、控制分子筛表面及体相铝分布,其中可通过改变模板剂类型、合成体系中有无钠离子以及改变硅源、铝源等方式控制铝分布来调控酸性;后处理法包括高温焙烧、水热处理、化学处理等脱铝方式和晶体外延生长、化学硅沉积、外表面毒化等控制外表面酸性来调控分子筛酸性。对分子筛酸性调控方法进行梳理,有利于深入理解不同反应对分子筛酸性的不同要求以及各改性方法对酸性的影响,为合理使用以上方法调控ZSM-5酸性达到最佳的催化性能提供借鉴。     

调控ZSM-5分子筛酸性的方法研究进展(Ⅰ)原位合成及后处理

主要对原位合成及后改性方法对ZSM-5分子筛酸性的调控进行归纳总结。原位合成法包括调控硅铝比、控制分子筛表面及体相铝分布,其中可通过改变模板剂类型、合成体系中有无钠离子以及改变硅源、铝源等方式控制铝分布来调控酸性;后处理法包括高温焙烧、水热处理、化学处理等脱铝方式和晶体外延生长、化学硅沉积、外表面毒化等控制外表面酸性来调控分子筛酸性。对分子筛酸性调控方法进行梳理,有利于深入理解不同反应对分子筛酸性的不同要求以及各改性方法对酸性的影响,为合理使用以上方法调控ZSM-5酸性达到最佳的催化性能提供借鉴。     

SAPO-11分子筛合成及合成影响因素研究进展

随着经济的迅速发展,汽油消耗量持续增加,由此产生的大气污染问题日趋严重。因此,世界各国对石油产品的要求越来越严格,如何提高油品质量和降低污染成为重要课题。异构化反应作为提高油品质量的重要手段得到广泛应用。在催化异构化反应的催化剂中,SAPO-11分子筛具有良好的酸性、热稳定性和催化性能,在催化裂化、加氢裂化、异构化、异构脱蜡以及轻烯烃聚合等方面得到广泛应用。SAPO-11分子筛的合成方法主要有水热合成法和微波合成法。综述了SAPO-11分子筛的结构性质、合成方法及合成影响因素。SAPO-11分子筛合成中需要进行深入研究的几个方面为:(1)寻找更廉价高效的合成原料;(2)对合成方法进行改进,使产物组成可控;(3)提高SAPO-11分子筛的水热稳定性;(4)对SAPO-11分子筛进行改性,使其针对某些反应有更好的催化效果;(5)将杂原子引入SAPO-11分子筛骨架,制备出结构与性能不同的新型分子筛,并探索其应用价值。     

钛硅分子筛的合成与表征

钛硅分子筛在有机物催化氧化及重金属离子吸附等领域发挥着重要作用。分别从影响因素、合成机理以及催化性能等方面对比了水热合成法、同晶取代法和微波辐射法合成钛硅分子筛的差异,列举了在表征钛硅分子筛中钛原子赋存状态、组成和结构等方面所采用的分析手段,并对钛硅分子筛的基础研究与工业应用进行了评述和展望。     

正庚烷异构化催化剂研究进展

阐述了当前正庚烷异构化所用的负载型催化剂和过渡金属碳化物和氧化物催化剂的研究进展,对催化剂性能的影响因素及对策进行了分析与讨论。正庚烷异构化催化剂中,研究较多的是以SAPO、HZSM-5和Y、B型分子筛为载体的贵金属催化剂,其中SAPO分子筛载体的性能较优,Pt比Pd具有更好的催化性能,非贵金属／分子筛催化剂的活性比贵金属／分子筛催化剂相差较大。过渡金属Mo、W的碳化物和氧化物也具有较好的正庚烷异构化性能,与碳氧化物或碳化物相比,部分还原氧化物催化正庚烷异构化活性和选择性要高得多,其活性甚至高于传统的Pt/USY双功能催化剂。展望了正庚烷异构化催化剂的研究方向和意义。