微波离子热法合成SAPO-5分子筛及其 形貌调控的研究

以丁二酸／癸二酸、氯化胆碱与四乙基溴化铵复配形成的低共熔体作为溶剂和模板剂,借助微波-离子热法合成出了SAPO-5分子筛。系统地考察了晶化温度、前驱物的种类及低共熔混合物的种类等条件对多级孔SAPO-5分子筛形貌的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N2物理吸脱附等检测手段对合成产物的结构、形貌和孔结构等进行了表征。SEM表明了铝源、磷源对SAPO-5分子筛形貌均有显著的影响。N2物理吸脱附表明部分癸二酸替换丁二酸对SAPO-5分子筛的孔结构影响很大。SEM、N2物理吸脱附分析表明该分子筛是一种同时含有微孔和介孔结构的磷酸铝分子筛。     

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。     

ZSM-5纳米薄片定向堆积合成分子筛团聚体

开发了一种新型的纳米微晶silicate-1（S-2）的合成方法。与常规的silicate-1（S-1）相比,S-2具有较小的粒径和光滑的晶体表面。当S-2作为晶种合成纳米ZSM-5聚集体时,ZSM-5团聚体为尺寸为0.8~1.0 μm的单分散颗粒,构成团聚体的ZSM-5晶体为b轴厚度为60~80 nm的纳米薄片。ZSM-5纳米薄片沿着同一方向规则地堆叠形成独特的孔结构,该孔结构包括1.3 nm的均一孔道和25 nm的宽尺寸孔道。     

多级孔SAPO-34分子筛的合成及催化性能

利用磷酸硅铝分子筛的晶化母液合成SAPO-34分子筛,采用XRD、SEM和N_2吸附-脱附进行表征。结果表明,合成的样品为具有多级孔结构的SAPO-34分子筛,该分子筛催化剂在甲醇制烯烃反应中表现出高低碳烯烃选择性及较长的寿命。     

不同晶体形貌SAPO-34分子筛合成方法研究进展

SAPO-34分子筛催化MTO反应时,其催化活性和催化寿命受其形貌结构、硅铝比、酸中心强度和数量等多种因素的影响,其晶粒大小和晶体形貌结构的不同能够改变SAPO-34分子筛的比表面积和稳定性,能够影响原料和产物分子的扩散路径、扩散速度和停留时间以及反应传热效率等,从而影响积碳的生成和催化活性。综述了近年来不同晶体形貌结构SAPO-34分子筛的合成及控制方法,包括纳米SAPO-34分子筛、多级孔结构及其他形貌的SAPO-34分子筛的合成方法及在MTO反应中的应用,并对未来SAPO-34分子筛的发展方向进行了展望。     

纳米晶ZSM-5分子筛的制备及噻吩烷基化性能

采用水热合成法制备了纳米晶堆积多级结构ZSM-5分子筛,与传统相比,所需能量少。并通过XRD、SEM、BET和NH3-TPD表征方法对所得样品进行表征,考察不同模板剂用量对纳米晶堆积多级结构ZSM-5分子筛物化性质的影响。结果表明,当模板剂用量为4 g时,催化剂的粒径为纳米级结构,表面积较大,介孔数量多,酸性适宜,应用到噻吩烷基化反应后,表现出较好的噻吩烷基化活性。     

不同硅含量多级孔SAPO-5分子筛的制备及表征

以N-甲基二环己基胺(MCHA)为结构导向剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、氢氧化铝为铝源、85%的磷酸为磷源,采用水热法制备了不同硅含量的多级孔SAPO-5分子筛。采用X-射线粉末衍射(XRD)、氮气物理吸附、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和氨程序升温脱附(NH3-TPD)等方法分别对样品的晶体结构、比表面积、骨架结构和酸性等进行表征。结果表明:随着硅含量的增加,多级孔SAPO-5分子筛的结晶度降低;孔径无明显变化,孔容增大;当硅含量为0.33时,样品不再具有AFI结构;总酸量随着硅含量的增加先升高后降低,当硅含量为0.20时,总酸量最大。     

SAPO-18分子筛的合成及应用研究进展

综述了近年来SAPO-18分子筛合成及应用方面的研究进展。分析了合成机理及硅铝比、模板剂、晶化温度、时间等因素对合成的影响;介绍了SAPO-18分子筛在催化甲醇制烯烃(MTO)和正己烷裂解过程中的应用研究。     

SAPO-5分子筛形貌调控的研究

以丁二酸/癸二酸、氯化胆碱与四乙基溴化铵复配形成的低共熔体作为溶剂和模板剂,采用微波-离子热法合成了SAPO-5分子筛。考察了晶化温度、前驱物的种类及低共熔混合物的种类对多级孔SAPO-5分子筛形貌的影响。采用XRD、SEM、N_2物理吸脱附对合成产物的结构、形貌和孔结构进行了表征。SEM结果表明,铝源为异丙醇铝时,其样品为六棱柱晶体和纳米粒子团聚物,铝源为碱式乙酸铝时,样品为具有不同长宽比的柱状晶体。N_2物理吸脱附表明,癸二酸部分替换丁二酸在无氢氟酸条件下合成的样品F1,介孔体积较大,为0.297cm~3/g。SEM、N_2物理吸脱附分析表明,该分子筛是一种同时含有微孔和介孔结构的磷酸铝分子筛。将3种具有不同孔结构的催化剂用于苯与苄醇的烷基化反应中,F1表现出较高的催化活性,苄醇的转化率达到91%。     

多级孔ZSM-5沸石的制备及其催化性能

采用干胶转化法,在晶种辅助下,制备出多级孔ZSM-5沸石,考察了晶种加入量、水加入量和晶化时间等因素对多级孔沸石结构和形貌的影响.结果表明:加入晶种,大大加快了沸石合成的晶化速率,无定形硅铝凝胶直接在晶种表面形成的水膜中溶解并就近快速生长为ZSM-5纳米沸石,纳米沸石相互聚集,并在纳米沸石间形成了介孔孔道.通过调节晶种...     

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。     

离子热合成沸石分子筛:技术特性、研究进展与应用前景

离子热法是一种以离子液体或低共熔物为反应介质、在低挥发性的离子态反应环境中合成沸石分子筛的方法。离子热合成可在接近常压下进行, 因此不但能够克服常规液相合成体系高压带来的操作困难, 而且为分子筛合成机理研究提供了便利, 同时便于与微波等电磁技术耦合。本文总结了离子热法在沸石分子筛材料合成及机理研究方面取得的进展。通过调变反应介质种类、反应物组成、晶化条件以及添加氟或有机胺等可以得到不同组成、结构的沸石分子筛产物以及AlPO、SAPO分子筛膜;在离子热合成过程中, 离子液体和低共熔物的阳离子、有机胺或铵盐、金属阳离子等能够独立或协同起到结构导向作用。预期离子热法可为分子筛器件的放大生产提供一条灵活、方便的途径。     

Dependence of the nature and catalytic performance on the synthesis factors of SAPO-5 molecular sieve

A series of SAPO-5 molecular sieves have been synthesized by varying the silicon source, template and crystallization time. X-ray diffraction (XRD), SEM-EDAX, IR and TPD of ammonia have been employed to characterize their structure and acidity. The results show that the type and the amount of the template has a great effect on the yield of SAPO-5. The silicon source also exerts influence on the morphology of SAPO-5 and its acidity. Prolonging the aging time not only increases the silicon content in SAPO-5, but also decomposes the large crystal into small one and alters the acidity. However, when the aging time is over 48 h, the crystallinity of the molecular sieve decreases and some SAPO-34 intergrows in the product. Brønsted acid sites with medium strength are predominant on the SAPO-5 samples prepared, with which the n-hexane cracking activity at 450°C runs parallel.     

棱片状SAPO-34分子筛的合成及其催化性能

在SAPO-34分子筛合成的成核阶段进行微波干扰,成功合成出棱片状SAPO-34分子筛,通过XRD、BET、SEM及NH3-TPD手段对样品进行表征,并考察在甲醇转化制烯烃反应中的催化性能。结果表明,此方法合成的SAPO-34分子筛存在特殊的酸位中心分布以及特殊的形貌,在甲醇转化制烯烃反应中表现出更长的催化寿命,甲醇转化率接近100%,乙烯和丙烯总选择性超过85%。
     

Studies on the synthesis of SAPO-5

Silicoaluminophosphate (SAPO-5) molecular sieves have been synthesised from reaction mixtures having a molar composition of: 0.7–1.0 Al₂O₃:0.7–1.0 P₂O₅:0.01–2.0 SiO₂:xR:40 H₂O (where R = (C₂H₃)₃N or (C₂H₃)₄NOH and x = 1.5–2.5 for (C₂H₅)⁵N and 0.5 for (C₂H₅)₄NOH, at 473 K using various sources of alumina and silica. The effects of (i) varying the crystallinity of the alumina source (boehmite) and (ii) the use of different silica sources such as freshly prepared silica either from sodium silicate or paddy husk extract, silica gel from commercial water-glass, and tetraethyl orthosilicate have been studied. The crystallinity of boehmite has been found to have a strong effect on its reactivity towards the formation of SAPO-5. The activity of boehmite for SAPO-5 formation increased with a decrease in its crystallinity (or with increase in its moisture content). Any silica source devoid of sodium ions could be employed for the synthesis of SAPO-5. The process of crystallisation started as early as within 1.5 h of reaction and incorporation of silicon into the AlPO₄ framework has been noted at this stage. Formation of some tridymite phase as impurity has been observed under conditions such as (i) SiO₂ concentration > 1.7 mole and (ii) x > 2.0 when R = (C²H₅)₃N.     

小粒径SAPO-11分子筛合成的研究进展

传统的SAPO-11分子筛颗粒尺寸较大,将其作为烷烃加氢异构化双功能催化剂的载体时,会增加烷烃分子在孔道内的停留时间,并降低载体的孔体积和酸中心利用率。小粒径SAPO-11分子筛孔道长度短,更便于烷烃分子扩散,并且具有更多暴露的孔口,提高了催化活性位的可及性。本文针对传统水热法合成的SAPO-11分子筛因颗粒尺寸较大而降低其孔体积和酸中心利用率,以及增加烷烃分子在孔道内的停留时间,使得烷烃分子在孔道内酸性位的作用下发生过度裂化等问题,综述了小粒径SAPO-11分子筛制备方法的最新研究进展及其优缺点,介绍了小粒径SAPO-11分子筛合成过程中的影响因素,并分析了小粒径SAPO-11分子筛合成技术中的关键要点和亟待解决的问题以及未来的发展趋势,指出未来应着重于具有良好热稳定性的小粒径多级孔SAPO-11分子筛的研究,并且应注重实现合成过程的方法绿色化、模板剂绿色化和溶剂绿色化。     

SAPO-18分子筛研究进展

介绍了SAPO-18分子筛的合成、结构组成、酸性表征及其在催化甲醇制烯烃(MTO)反应中应用的最新研究情况。由于其特有的结构和B酸中心分布特点,SAPO-18分子筛在MTO反应中具有良好的应用前景。     

129Xe NMR spectroscopy on molecular sieves SAPO-37, AIPO4-5, SAPO-5 and SSZ-24

Xe NMR spectroscopy is used to study SAPO-37, NaY, AlPO₄-5, SAPO-5, and SSZ-24. Of these samples, those with FAU topology show that the¹²⁹Xe chemical shift is dependent upon framework composition while the materials with API topology do not. Values of the¹²⁹Xe NMR chemical shifts at zero xenon pressure cannot be correlated with the size of the framework void space.