本文選題：SAPO-分子篩 + 正丁胺　； 參考：《催化學(xué)報》2017年03期

【摘要】：以正丁胺為模板劑首次合成了純相的SAPO-34分子篩.考察了硅投料量、硅源種類以及晶化溫度等條件對所得樣品性質(zhì)的影響.發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度為200°C時,不加入硅源,合成產(chǎn)物為磷酸鋁層狀相kanemite;加入硅溶膠后,產(chǎn)物中開始有SAPO-34晶體出現(xiàn),且隨著硅投料量的增加,kanemite逐漸消失,SAPO-34分子篩成為主要產(chǎn)物,最終在Si O2/Al2O3摩爾比為0.6-1.4時得到純相的SAPO-34.不同的硅源對SAPO-34產(chǎn)品的形貌和尺寸影響較大.反應(yīng)溫度為160°C時,合成體系中無法晶化得到SAPO-34,當(dāng)提高至240°C后,由于層狀相在高溫下不能穩(wěn)定存在,此時可以在較寬的硅投料區(qū)間內(nèi)合成得到純相SAPO-34產(chǎn)品.在200和240°C時,考察了使用同樣的初始凝膠合成SAPO-34樣品的晶化過程.發(fā)現(xiàn)在200°C時,合成體系中最初大量生成了kanemite,隨后逐漸減少,SAPO-34晶體開始生成并最終成為唯一產(chǎn)物.而在240°C時,無機(jī)原料很快被溶解,之后大量的SAPO-34晶體快速生成,產(chǎn)物的收率和相對結(jié)晶度迅速增加,且整個晶化過程中并無層狀相生成.這再次證明了高溫對層狀相的生成有著明顯的抑制作用,因此提高晶化溫度可以成為一種有效調(diào)節(jié)產(chǎn)品晶相的方法,特別是在容易產(chǎn)生層狀相雜質(zhì)的合成體系中.鑒于胺熱合成方法的諸多優(yōu)點,例如較高的收率、較好的吸附分離及催化反應(yīng)效果,幾種伯胺(正丁胺、正丙胺、環(huán)己胺)被用于充當(dāng)模板劑和溶劑來合成得到了SAPO分子篩產(chǎn)品.其中,正丙胺為一種新的合成SAPO-34的模板劑.對SAPO-34產(chǎn)品進(jìn)行X射線衍射、X射線熒光分析、掃描電鏡、N_2物理吸附、NH_3程序升溫脫附、熱重和固體核磁共振等表征.結(jié)果顯示,得到的SAPO-34產(chǎn)品具有很好的結(jié)晶度、孔結(jié)構(gòu)以及合適的酸性.使用氨甲基化反應(yīng)對正丁胺合成的SAPO-34進(jìn)行催化反應(yīng)評價.結(jié)果顯示,該樣品對甲胺和二甲胺具有很高的擇形選擇性,是一種具有潛在前景的甲胺合成催化劑.
[Abstract]:Pure phase SAPO-34 molecular sieve was synthesized with butylamine as template for the first time. The effects of the amount of silicon feed, the type of silicon source and the crystallization temperature on the properties of the samples were investigated. It is found that when the reaction temperature is 200 擄C, the synthesized product is aluminum phosphate layered phase kanemite without adding silicon source, and the SAPO-34 crystal appears in the product after adding silica sol, and SAPO-34 molecular sieve becomes the main product with the increase of silicon dosage. Finally, the pure phase SAPO-34 was obtained when the molar ratio of Si O2/Al2O3 was 0.6-1.4. Different silicon sources have great influence on the morphology and size of SAPO-34 products. When the reaction temperature is 160 擄C, SAPO-34 can not be crystallized in the synthesis system. When the reaction temperature is raised to 240 擄C, the layered phase can not exist stably at high temperature, so pure phase SAPO-34 products can be synthesized in a wide range of silicon feeding range. At 200 擄C and 240 擄C, the crystallization process of SAPO-34 samples synthesized by the same initial gel was investigated. It was found that at 200 擄C, a large number of kanemite was formed in the synthesis system, and then gradually decreased the crystal formation of SAPO-34 and finally became the only product. However, at 240 擄C, the inorganic raw materials were dissolved quickly, after which a large number of SAPO-34 crystals were rapidly formed, the yield and relative crystallinity of the products increased rapidly, and no layered phase was formed in the whole crystallization process. It is proved that the high temperature can inhibit the formation of layered phase obviously, so increasing the crystallization temperature can become an effective way to adjust the crystal phase of the product, especially in the synthesis system where the lamellar impurity is easy to be produced. In view of the advantages of the thermal synthesis of amines, such as higher yields, better adsorption, separation and catalytic reactions, several primary amines (n-butylamine, n-propylamine, n-butylamine, n-propylamine) Cyclohexylamine) is used as a template and solvent for the synthesis of SAPO molecular sieve products. Among them, n-propylamine is a new template for the synthesis of SAPO-34. The SAPO-34 products were characterized by X-ray diffraction X-ray fluorescence analysis, thermal gravimetric analysis and solid nuclear magnetic resonance (NMR). The results show that the SAPO-34 product has good crystallinity, pore structure and suitable acidity. The catalytic reaction of SAPO-34 synthesized by n-butylamine was evaluated by ammonia methylation. The results showed that the sample had high form-selective selectivity for methylamine and dimethylamine and was a potential catalyst for the synthesis of methylamine.
【作者單位】： 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所甲醇制烯烴國家工程實驗室;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：supported by the National Natural Science Foundation of China(21676262,21476228,21506207) the Key Research Program of Frontier Sciences of CAS(QYZDB-SSW-JSC040)~~
【分類號】：O643.36

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本文編號：1905416