超大孔分子篩因其在大分子催化、吸附與分離方面的潛在優(yōu)勢受到極大關(guān)注。目前該類分子篩存在合成成本高、抗水穩(wěn)定性差等問題。本論文以新型超大孔磷酸硅鋁分子篩SAPO-CLO為研究對象,采用原位嫁接法對其進行有機雜化改性,結(jié)合多種技術(shù)手段表征其物化性質(zhì),并以丙烯低聚催化反應為模型評價其催化性能。采用離子熱法合成了具有不同硅含量的SAPO-CLO分子篩。結(jié)合多種表征方法證明硅被成功引入分子篩骨架并形成相對較強的Br（?）nsted酸性位點。隨硅含量的增加丙烯低聚催化活性有明顯提升,反應產(chǎn)物主要為丙烯二聚體C6烯烴,選擇性>30%。與活性相當?shù)?元環(huán)SAPO-LTA 比較,SAPO-CLO更有利于大尺寸烯烴產(chǎn)物的生成。SAPO-CLO失活后經(jīng)高溫焙燒骨架結(jié)構(gòu)可以保持穩(wěn)定,催化性能可完好恢復。以甲基膦酸和苯基膦酸為磷源,分別合成出甲基和苯基雜化的A1PO-CLO分子篩;以甲基三甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷為硅源,分別合成出甲基雜化和苯基雜化的SAPO-CLO分子篩。發(fā)現(xiàn)少量有機磷和有機硅的引入,不會影響-CLO結(jié)構(gòu)的晶化,甲基雜化SAPO-CLO脫除模板劑后的抗水穩(wěn)定性有明顯改善。有機硅雜化后... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２超大孔磷鋁分子篩ＤＮＬ－１結(jié)構(gòu)及可能的共模板效應示意圖ｔ２５］??－－

的??主要工業(yè)催化劑，例如ＳＡＰＯ－３４?（ＣＨＡ型）、ＺＳＭ－５?（ＭＦＩ型）等分子篩。??１００?Ｔｉ??????．？?Ｆｒｅｓｈ?ｃａｔａｌｙｓｔ??９０?－?—Ａ—?Ｏｎｅ?ｒｅｇｅｒｅｒａｔｉｏｎ?ｃｙｃｌｅ??Ｔｗｏ?ｒｅｇｅｒｅｒａｔｉｏｎ?ｃｙｃｌｅｓ??＼?■?▼?Ｆｒｅｓｈ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ，?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｓｅｒｉｅｓ??：：ｖ＿??０．０?０．５?１．０?１．５?２．０?２，５?３．０??Ｔｉｍｅ?ｏｎ?ｓｔｒｅａｍ?（ｈ）??圖１－３?Ｈ－ＩＴＱ－３３分子篩甲醇制烴反應的轉(zhuǎn)化率圖［４４］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｏｆ?ｍｅｔｈａｎｏｌ?ｔｏ?ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ?ｏｖｅｒ?Ｈ－ＩＴＱ－３３ｆ４４Ｊ??２０１２年，Ｃｏｒｍａ等人［４５１報道了超大孔分子篩Ｈ－ＩＴＱ－３３在甲醇制烴反應中的水熱??穩(wěn)定性和催化擇形性。如圖１－３所示，可知超大孔分子篩Ｈ－ＩＴＱ－３３表現(xiàn)出高活性、??低壽命、可再生、良好水熱穩(wěn)定等特性。通過對比Ｈ－Ｂｅｔａ分子篩［４６］發(fā)現(xiàn)其擇形性主??要由雙環(huán)烴類的動力學控制，與１８元環(huán)的孔道的產(chǎn)物沒有關(guān)系。Ｈ－ＩＴＱ－３３分子篩隨??溫度升高轉(zhuǎn)化率降低，產(chǎn)物中甲烷的選擇性增大。但由于失活速度很快，還不能作為??甲醇制烴反應的工業(yè)催化劑。??超大孔分子篩的孔道較大，更有易于分子的有效擴散，在擇形催化、吸附與分離??５??

?第一章文獻綜述???篩孔道經(jīng)過合理的修飾和調(diào)變后實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和功能的雙控化。常見的分子篩改性方法??有：原位合成改性、負載改性、嫁接改性等。其中嫁接法［５４，５５］改性分為兩種：后嫁接??法和原位嫁接法。??分子篩的改性通常是使用有機硅烷作為硅源，分子篩表面豐富的硅羥基和多樣化??的有機硅源為有機改性創(chuàng)造了可能。如圖１－４所示，二氧化硅有三種存在方式［５６］：?（１）??孤立娃輕基（紅外振動在３７４９?ｃｕｒ１，?Ｓｉ固體核磁化學位移在１０３?ｐｐｍ左右）（２）鄰??位硅羥基（紅外振動在３６８０－３４５０?ｃｍ－１）?（３）偕硅羥基［５７］（紅外振動在３７４２?ｃｍ－１，?Ｓｉ??固體核磁化學位移在９２?ｐｐｍ左右）。在有機改性分子篩的合成中二氧化桂表面硅輕基??的數(shù)目是一個重要的因素。在某種意義上分子篩表面的硅羥基數(shù)目表明了分子篩改性??情況的好壞。??Ｈ?呔?Ｈ、?Ｈ?Ｈ?Ｈ??／?／?＼?／?＼?／?＼?／??Ｓｉｌａｎｏｌ?ｔ＞ｐｅ?〇?９?９?９?０?０??Ｉ?ＩＩＩ?＼／??Ｓｉｎｇｌｅ?Ｈｙｄｒｇｅｎ－Ｂｏｎｄｅｄ?Ｇｅｍｉｎａｌ??圖１＞４分子篩孔道內(nèi)硅羥基三中類型【５６］??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｈｒｅｅ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?Ｓｉ－ＯＨ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｏｒｅｓ?ｏｆ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｉｅｖｅ?［５６］??在分子篩上引入有機基團可以形成有機－無機雜化材料，一方面分子篩表面豐富的??端羥基有利于有機基團和活性組分進入分子篩；另一方面有機基團的引入會提高分子??篩的水熱穩(wěn)定性，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和功能雙控化。有機雜化后的分子篩將具有復雜的功能，??相較于其它分子篩更具有優(yōu)勢，是一種提高抗水穩(wěn)定性和

【參考文獻】：
期刊論文
[1]有機胺在離子熱合成LTA型磷酸鋁分子篩中的助模板作用[J]. 裴仁彥,徐云鵬,魏瑩,溫國棟,李科達,王磊,馬懷軍,田志堅,林勵吾.  催化學報. 2010(08)
[2]室溫離子液體中合成方鈉石的研究[J]. 馬英沖,徐云鵬,王少君,王炳春,田志堅,余加祐,林勵吾.  高等學�；瘜W學報. 2006(04)
[3]綠色溶劑——離子液體的制備與應用[J]. 李汝雄,王建基.  化工進展. 2002(01)
[4]硅藻土磷酸鹽催化劑制備過程組成的研究[J]. 朱志榮,言敏達,陳永福,姚亞平,黃爾峰.  催化學報. 1997(06)

博士論文
[1]多級孔材料的合成、表征及催化性能初探[D]. 王利豐.吉林大學 2007



本文編號：3217432