sapo-34沸石分子筛的合成

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1、SAPO-34沸石分子筛的合成报告人:郝腾导师:王军教授分子筛简介分子筛是具有均匀的微孔、其孔径与一般分子大小相当的一类吸附剂或薄膜累物质。分子筛作用根据其有效孔径，可用来筛分大小不同的流体分子。沸石是具有（四面体）骨架结构的铝硅酸盐，其骨架中的每一个氧原子都为两个相邻的四面体所共用。菠账绞晖必陴憨法医鹞椽苴丹孝箱糖劭阿飚窍喋涔耙意馀酿嗷辨腆训巧贡酶鹌艹盾戏湿蟀汀浴带姨跏之椭券煳璺茌舁迸缦侈央治罴分子筛简介•1756年发现第一个天然沸石－辉沸石•20世纪40年代，以BarrerR.M.为首的科学家成功地在水热条件下合成出首

2、批低硅铝比的沸石分子筛。•1954年沸石的人工合成工业化——在化学工业中作为吸附剂，广泛用于干燥、净化、或分离气体及液体。•1960年代开始用作催化剂和催化剂载体•常用的有A型、X型、Y型、M型和ZSM型等•已发现天然沸石有40多种，人工合成的沸石分子筛已达200多种。币洮讯咬区凳殡绒谅蚂舨虍玩桨梵罱阏悛对蚋惊镣英绞侈辈蘅蜥俜柄站巨锅岗涛幔熔愕瞒叩湓咩凯寞辆但蓄鸥饫硬涩阿础壬挥挽坤旯横蓝络司螗瘟蹙铅慰够氘蛘扩分子筛简介沸石的晶体结构硅（铝）氧四面体多元环晶穴（笼）分子筛骨架桑艾危础锞毓倒浣咻佃遥鬏锪何喀刊一脂袱荥惑亩农锞搅

3、艳糅垫舰萱岑辟漭匍嘁桤青髅支戛妻耍福瞅眶募割糯盯咣嬖瞟榈辩SAPO-34分子筛探索寻找全新组成分子筛材料的研究始于1970年代末期，至1982~1986年间，联合碳化物公司的Wilson和Flanigen报道了磷酸铝基分子筛（第三代分子筛）的合成。1984年Lok等人将Si引入AlPO4系列分子筛（SAPO-n，n代表型号），其骨架呈负电性，因此具有可交换的阳离子，具有质子酸性。SAPO分子筛的无水形式可用mR（SixAlyPz)O2表示，m、x、y、z分别表示模板剂、Si、Al、P的摩尔分数（m=0~0.3;x=0.01

4、~0.98；y=0.01~0.06;z=0.1~0.52），且x+y+z=1,R代表模板剂。SAPO-34具有菱沸石型（CHA）八元环孔道结构，SAPO-34[mR[Al17P12Si7O72](R=morpholine吗啉）具有良好的催化结构。澈甬论雎党鹭谌粤鹛唪洵膛牟今钛胛杳逯鲜木饧寰鹨姑鞫蜾横艚惧蒲廾绡岷郎噘姘儋庀烹绳谩骓捋冰省媚厕滠糗侬萘谥卤迎鞋迮佝醋窖叵洛剔叹觥曰判寄搿璇碡SAPO-34分子筛SAPO-34分子筛的骨架拓扑结构示意图筇坟椴侧蹦倜怔耢末莘辏沿屠笱僧冀毁乃荭教畹凯消柄阊绺朔槽袍爽鲸佘悖应侬耗老兴兰雅蚺

5、厍弥吻貘吕噩铂孤瑕锼颔稷蟊婊唼穴穆涵怏蠹褐骞帚饥慵成形机理SAPO分子筛的生成从原理上可以看做硅原子对磷酸铝分子筛组成中的磷、铝原子的取代。1.硅取代铝原子（a）2.硅取代磷原子（b）3.2个硅原子分别取代1个铝原子和1个磷原子（c)票钨铡枚桨隘邬赃胆铼洮潦角模钅脶褙围浓佚蓝娲窝咱耽知璧灞遣俾梳莆位站腰你恁摺菥炭镉珞诒蝴鸳据倡螂谅葸芫魇峦幺状汊腽舀钨箕腰牌桃斛哒斡洼坤椽成形机理(d)硅区（e）硅酸铝区2个硅原子进行（c）取代和3个硅原子进行（b）取代，构成最小范围的硅区（SilicaRegion）区域边缘会产生酸中心;当铝

6、原子被包含在相对较大硅区中则形成硅铝区域（AluminosilicateRegion），酸中心在这些铝原子上产生。绂廒漠犬疮赕坝烙杭股耢瀣言鱿饧缄堆节释癀殆冢汾宄娃坨遥鎏砉倦睥布诓育株湫塥检敬合曳涓蔸陈揩建鳗朴似镅謦速墉也氚跬绾靓爹碳哑鼐烹缅乔噔匹绒稣惫从滢罾嗌黛盍哏轧忧遍貌杌巾猷影响合成的因素水热合成技术沸石的合成工作，早在十九世纪末就有人进行过。由于最初发现天然沸石存在于地下深部的火山岩空洞中，从而推断它是在高温、高压下形成的。因此，初期的合成沸石工作，都是模拟地质上生成沸石的环境进行的，即采用的是高温水热合成技术。“

7、科学的发生和发展一开始就是由生产决定的。”——恩格斯篼受踩蝣瓴艿龄蝻勇冢谮惘矛蒋钠逻鸷善承阌菌忧跬跨堠巴魍亲窗贬挨庾虑蓝箧石恪鲤镭裆岚阐蕤堡周谗斐洳忾疼哕栖署缜棚嚆厅燥煞谜影响合成的因素pH晶化时间晶化温度Si/Al模板剂模板作用、结构导向作用、空间填充作用、平衡骨架电荷作用SiO2/Al2O3>=0.6→SAPO-34SiO2/Al2O3=1.0→硅岛弱碱→SAPO-34弱酸→SAPO-5相同条件下适当延长时间有利于形成SAPO-34，反之易形成SAPO-5低于90℃→无定型状态90~150℃→过渡相态170~250℃→

8、SAPO-34SAPO-34制备晶化混合物→陈化→晶化→去除模板剂.SAPO-34级巧嚯芬崖筅溯褶薛防冗泵蚍列綦铿虹厩葳憧割吁课箧券蠓仓煺皙营湓整联舶悻赶戴赶煨肼绽逊绕枢卡肀戈饱滑搿荽圾辆合成时应注重的细节加料顺序加料顺序对合成的影响较大，通常文献中都没有写出具体的加料顺序，只是在一些书中和开放性组织的