SAPO-34分子筛的合成及催化果糖制5-羟甲基糠醛的应用

制备具有适宜酸性、粒径、比表面积的催化剂是催化果糖制备5-羟甲基糠醛的关键。选择不同模板剂合成了SAPO-34分子筛,并采用SEM、XRD、BET、NH_3-TPD和TG对其进行表征,考察了不同模板剂合成的分子筛催化合成5-羟甲基糠醛的应用效果。结果表明,以三乙胺为模板剂、n(Al_2O_3)∶n(P_2O_5)∶n(SiO_2)∶n(三乙胺)∶n(H_2O)=2∶2∶1∶4∶140、晶化时间为72 h时,合成的SAPO-34分子筛产品粒径比较均匀、酸性最高、结晶度最好,且以该分子筛产品作催化剂催化合成5-羟甲基糠醛的收率最高。在以二甲基亚砜为溶剂、温度为150℃、果糖质量为0.5 g、催化剂质量为0.15 g、二甲基亚砜用量为50 mL的条件下进行反应,5-羟甲基糠醛收率最高可达57%。     

SAPO-34/18分子筛合成的影响因素研究

采用水热合成法,以四乙基氢氧化铵(TEAOH)为模板剂,合成了SAPO-34/18共晶分子筛。利用XRD、SEM手段对合成样品进行表征,考察了反应条件对SAPO-34/18共晶分子筛合成的影响。结果表明分子筛的合成受晶化时间、晶化温度、晶化方式、升温速率、模板剂含量影响较大。确定了合成SAPO-34/18共晶分子筛最佳工艺条件为晶化时间72h、晶化温度165℃、动态晶化方式、升温速率5℃/h、n(SiO_2):n(Al_2O_3):n(P_2O_5):n(H_2O):n(TEAOH)=0.15:1:1:35:1.2。     

液相晶化法合成SAPO-34分子筛

分别以吗啉(Mor)和吗啉-四乙基氢氧化铵(Mor-TEAOH)为模板剂,采用液相晶化法合成SAPO-34分子筛,考察晶化温度、晶化时间和模板剂对合成SAPO-34分子筛的影响和SAP-34分子筛催化甲醇制低碳烯烃(MTO)的性能.结果表明,合成SAPO-34的适宜晶化温度和时间分别为140～180℃和96～120 h,采用吗啉-四乙基氢氧化铵(Mor-TEAOH)为模板剂合成的分子筛晶粒较小.MTO反应的较佳条件为甲醇与水的体积比为2,质量空速5 h-1,催化剂8 g,常压,380℃.该条件下,甲醇转化率达98%以上,C2H4与C3H6总的选择性达84.01%.     

晶化时间对SAPO-34分子筛粒径的影响

以硅溶胶为硅源、异丙醇铝为铝源、磷酸为磷源、三乙胺为模板剂,按摩尔比n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(SiO2)∶n(TEA)∶n(H2O)=1∶1∶0.8∶3∶60配制初始反应液。利用水热法合成SAPO-34沸石分子筛,考察了水热晶化时间对沸石晶粒的影响。结果表明,随着晶化时间的延长,合成的SAPO-34产物结晶度随之升高,平均粒径及粒径分布范围也随之变大。     

高岭土微球离子热法原位合成SAPO-34分子筛

在季戊四醇和四乙基氯化铵低共融混合物中,采用离子热法将苏州高岭土为主要原料的微球原位晶化制备了SAPO-34分子筛微球。考察了晶化条件和晶化液对原位合成的影响。通过XRD和SEM等手段对合成的微球进行了表征。实验结果表明,在晶化温度为180 ℃下,晶化液物质的量比为n（二氧化硅）∶n（氧化铝）∶n（五氧化二磷）∶n［N-甲基咪唑（2-甲基咪唑）］∶n（氟化氢）∶n（水）=2.26∶1∶0.5∶0.66∶0.3∶26.4时,晶化20 h可以合成出SAPO-34分子筛微球。加入导向剂N-甲基咪唑和2-甲基咪唑有利于SAPO-34分子筛的合成。     

含HF和KCl体系中SAPO-17分子筛的快速稳定合成和表征

采用水热合成法合成了SAPO-17分子筛,通过在合成过程中添加氢氟酸和无机盐氯化钾,不仅大大缩短样品的晶化时间,还合成出高硅铝摩尔比的SAPO-17分子筛。通过XRD和SEM等表征手段考察了HF和KCl对合成分子筛的影响。采用XRD、SEM、FT-IR、NH3-TPD等方法考察了最优条件(Al_2O_3∶P_2O_5∶SiO_2∶CHA∶H_2O∶HF∶KCl=1∶1∶0.1∶1.1∶50∶0.9∶0.01)下合成的SAPO-17分子筛的物化性能及MTO催化性能。结果表明,合成的分子筛具有优异的MTO催化性能,低碳烯烃的选择性达84.03%。     

纳米SAPO-34分子筛的制备与表征

本文采用水热合成法制备纳米SAPO-34分子筛,并考查了晶化时间、陈化时间、水含量对纳米SAPO-34分子筛合成的影响,进一步采用XRD、SEM对合成的分子筛进行表征.实验结果表明,在一定范围内,当物料摩尔配比为1(Al2O3)∶2(P2O5)∶0.6(SiO2)∶4(TEAOH)∶107(H2O),室温陈化72 h,200℃晶化时间为24 h时,合成的纳米SAPO-34分子筛相对结晶度较高,平均粒径约为255 nm.     

二乙胺导向合成中空纤维负载型SAPO-34分子筛膜

采用价格低廉的二乙胺为模板剂,通过球磨晶种诱导二次生长法制备中空纤维负载型SAPO-34分子筛膜用于CO_2/CH_4气体分离。系统考察了诱导晶种大小、膜合成液中二乙胺含量、铝源含量与晶化时间对膜结构形貌以及分离性能的影响。结果表明:相比于原始晶种,球磨晶种诱导制备SAPO-34分子筛膜层更加致密。随着膜合成液中二乙胺含量增加,膜表面分子筛晶体逐渐由SAPO-11向SAPO-34转变,当二乙胺含量过高时,载体表面未形成SAPO-34膜。当合成液中铝源含量较低时,分子筛膜晶化不够完全,当铝源含量过高时,膜表面晶体粒径逐渐减小甚至难以成核,膜层厚度减薄,不易生成连续的膜层。随着晶化时间的增加,膜层厚度逐渐增加,膜表面趋于致密。当膜合成液摩尔组成为1.0Al_2O_3∶0.9P_2O_5∶0.6SiO_2∶2.0DEA∶100H_2O,晶化时间为36 h时,球磨晶种诱导制得的SAPO-34分子筛膜分离性能最佳,膜的CO_2渗透性为1.11×10~(-6)mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1),CO_2/CH_4分离选择性达80。     

双模板剂调控SAPO-34对1-丁烯催化裂解的影响

利用水热合成法,通过调控模板剂吗啡啉和四乙基氢氧化铵物质的量比[n(MOR)∶n(TEAOH)]合成出不同SAPO-34分子筛。采用XRD、SEM、NH₃-TPD等测试方法对合成样品进行表征,并考察其在1-丁烯催化裂解制丙烯反应中的催化性能。结果表明,双模板剂相比单模板剂制得的SAPO-34分子筛具有不同的酸性和颗粒尺寸,适宜的[n(MOR)∶n(TEAOH)]可以协同SAPO-34分子筛有更弱的酸强度和B酸酸位,从而抑制裂解过程中氢转移反应的发生。当n(MOR)∶n(TEAOH)=2.0∶0.5时可以最大程度的提升丙烯产率和选择性,在1-丁烯催化裂解制丙烯中具有最高的丙烯产率和丙烯选择性,分别为37.03%和45.78%,可以有效应用于1-丁烯催化裂解反应。     

NU-87分子筛的合成与表征

考察了n(Na_2O)∶n(SiO_2)、n(H_2O)∶n(SiO_2)、n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)及晶化时间对NU-87分子筛合成的影响,优化了合成条件,以EU-1分子筛为异质晶种,合成出NU-87分子筛,缩短了晶化时间。利用XRD、FT-IR、SEM及N_2等温吸附-脱附等方法对NU-87分子筛进行表征。结果表明,高n(H_2O)∶n(SiO_2)和低n(Na_2O)∶n(SiO_2)有助于NU-87分子筛的生成,优选的n(Na_2O)∶n(SiO_2)=0.14～0.15、n(H_2O)∶n(SiO_2)=48～55、n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)=50、55和60时均合成出NU-87分子筛。晶化时间对NU-87分子筛的合成影响较大,最优晶化时间为8天。采用非晶种法合成NU-87分子筛时,随投料n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)增大,合成NU-87分子筛的n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)增大,比表面积逐渐减小,孔容与平均孔径大小基本未发生变化,B酸、L酸及总酸量逐渐减少。采用异质晶种法合成NU-87分子筛时,所得分子筛的n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)最小,但其比表面积、孔容、平均孔径及B酸、L酸和总酸量均显著增大。NU-87分子筛为矩形条板状。     

Mg-APO-31磷酸铝分子筛合成

采用水热法在R(OH)<,2>-H<,3>PO<,4>-Al<,2>O<,3>-H<,2>O体系中以双季铵碱型的六甲双铵为模板剂,拟薄水铝石和正磷酸为铝源和磷源,合成了AlPO-31和Mg-AlPO-31磷酸铝分子筛.通过XRD、FT-IR、TG-DTG和UV-Vis等手段对合成样品进行表征.结果表明,六方晶系Mg-A...     

微波辅助高效水热合成SAPO-11分子筛

采用微波辅助的方法,以拟薄水铝石、硅溶胶等为原料,合成出纯相SAPO-11分子筛,大大减少了晶化时间,节约了合成成本。通过X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）对合成的样品进行表征,详细考察了硅源、模板剂、硅铝比及晶化条件（晶化时间、晶化温度、pH）对合成的影响。结果表明,pH及晶化时间的影响较为显著,以硅溶胶为硅源,以二正丙胺为模板剂,在n(SiO2)∶n(Al2O3)=0.6、pH=5.7、晶化温度为185 ℃、晶化时间为10 h的条件下,采用微波辅助可以高效地合成纯相的SAPO-11分子筛。     

SAPO-34分子筛应用研究进展

综述了SAPO-34分子筛催化低碳物转化制低碳烯烃(甲醇、二甲醚、卤化烷烃制烯烃、乙醇脱水制乙烯)、C_4～C_8直链烯烃/烷烃裂解制低碳烯烃、烷烃氧化或直接脱氢反应制烯烃、催化烃类或H_2选择性还原NO_x、制备膜分离材料以及在发光体材料等领域中的应用。系统分析sAPO-34分子筛在各领域应用进展,有利于理解材料的物化性能对其催化性能、热稳定性及水热稳定性、选择性渗透和分子筛分离性能的影响,有利于实现对SAPO-34分子筛的认识取得突破性进展,拓展SAPO-34分子筛应用领域,并为其他催化材料的设计提供借鉴。     

含氟体系中合成条件对MCM-48分子筛结构性能的影响

在合成过程中引入F~-可以缩短MCM-48分子筛的晶化时间,考察以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、十二烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂的合成体系中加入F~-后,n(CTAB)∶n(Si)、晶化时间和晶化温度等合成条件对MCM-48结构性能的影响。XRD、N_2吸附脱附和TEM等表征结果表明,在n(CTAB)∶n(Si)=0.65、晶化温度120℃和反应时间24 h条件下,合成的MCM-48分子筛结晶度较高,比表面积为1 305 m~2·g~(-1),平均孔径3.416 nm,为MCM-48分子筛的适宜合成条件。     

Zn-MCM-41介孔分子筛的合成及结构表征

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,乙二胺为碱性介质,当n（TEOS）：n（Zn（NO3）2）：n（CTAB）：n（H2NCH2CH2NH2）：n（H2O）=1：0．01：0．13：2．2：120合成Zn-MCM-41介孔分子筛,通过XRD、IR、N2吸附脱附、NH3-TPD等方法对分子筛的晶体结构和表面物性进行了研究,结果表明,合成的分子筛具有典型的六方介孔结构特征,孔径分布较窄,具有较大的比表面积和较强的酸性。     

偏高岭土水热合成SAPO-5分子筛影响因素研究

以具有一定活性的偏高岭土兼作铝源与硅源、正磷酸作磷源、三乙胺作模板剂,水热法合成了SAPO-5分子筛。考察了晶化时间、三乙胺用量、HF的添加、体系中水含量等因素对产物晶相组成及结构的影响。利用X射线衍射分析（XRD）、红外光谱分析（FTIR）、扫描电镜（SEM）、X光电能谱（XPS）等手段对产物结构与组成进行了表征分析,研究结果表明原料最佳配比为MK：P2O5：2.5TEA：0.1HF：45H2O,在200℃下,晶化24h可获得结晶度较高、晶体形貌规整的SAPO-5分子筛。     

双模板剂合成Zr—MCM-41的结构表征及催化性能

以十二烷基硫酸钠（SDS）和辛基酚聚氧乙烯醚（TX～100）为模板剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,乙二胺为碱性介质,当n（TEOS）：n（Zr（NO3）4）：n（SDS）：n（H2NCH2CH2NH2）：n（H2O）=1：0．008：0．10：0．05：2．2：120合成Zr-MCM-41介孔分子筛,通过XRD、N2吸附脱附、NH3-TPD等方法对分子筛的晶体结构和表面物性进行了研究。结果表明,合成的分子筛具有典型的六方介孔结构特征,孔径分布较窄,具有较大的比表面积和较强的酸性,在乙氧基化催化反应中具有较高的催化活性。     

Cu-MCM-41催化剂对偏三甲苯的催化氧化性能

通过水热晶化法合成不同Cu含量的Cu-MCM-41催化剂,考察在偏三甲苯/H₂O₂ 体系中制备2,3,5-三甲基苯醌的催化氧化性能,研究了反应时间、反应温度、催化剂铜含量、反应物物质的量比和催化剂用量对反应活性的影响。结果表明,催化剂在偏三甲苯的催化氧化反应中具有良好的催化活性。最佳反应条件:偏三甲苯用量1.0 g,550 ℃焙烧的Cu-MCM-41催化剂［n(Cu)∶n(Si)＝1∶50］用量0.05 g,n(H₂O₂ )∶n(偏三甲苯)=3.5∶1,反应温度70 ℃,反应时间6 h,此条件下,偏三甲苯转化率78.86%,2,3,5-三甲基苯醌收率66.13%。