刘 素 花， 马 岩， 董 卉， 赵 存， 宋 宇

( 大连工业大学 纺织与材料工程学院, 辽宁 大连 116034 )

金属取代CHA型硅铝酸盐分子筛的水热合成

刘 素 花， 马 岩， 董 卉， 赵 存， 宋 宇

( 大连工业大学 纺织与材料工程学院, 辽宁 大连 116034 )

采用水热合成法，以异丙醇铝为铝源，磷酸为磷源，正硅酸乙酯为硅源，三乙胺为模板剂，合成出一种具有CHA拓扑结构的硅铝酸盐分子筛SAPO-34。通过掺杂过渡金属(Co和Ti)，研究了金属的种类及其含量等反应条件对分子筛晶体合成和晶貌的影响。采用XRD、SEM和TG-DTA等表征手段对合成的分子筛进行表征。结果表明，掺杂金属Co元素有利于目标产物的生成，使结晶度提高且晶体尺寸减小，改变掺杂Co的量对分子筛的形貌也有影响；掺杂少量金属Ti利于目标产物的生成。

分子筛；金属取代；水热合成

0 引 言

SAPO-34分子筛结构为类似菱沸石的CHA结构，具有适宜的酸性和三维八元环交叉孔道结构[1]。美国联合碳化物公司(Union Carbide Corporation)在1982年首次合成了一系列微孔结构的磷酸硅铝分子筛，SAPO-34是其中一个[2-3]。由于其具有乙烯与丙烯的高选择性以及优异的反应稳定性而成为开发甲醇制烯烃(MTO)反应催化剂的首选分子筛[3-5]，在甲醇转化率接近100%、乙烯和丙烯的选择性为60%左右时，基本不生成C5以上的产物。SAPO-34分子筛作为吸附分离材料还可以分离CO2与CH4，被应用于吸附分离以及膜分离等领域[6]。SAPO-34的孔径约为0.38 nm，比CO2(0.33 nm)的孔径大，而与CH4(0.38 nm)孔道大小相似[7]。吸附因具有竞争与扩散的差异性，使其具有CO2与CH4的高选择性。因其在催化MTO反应中的转化率较高，乙烯、丙烯选择性高等优点，作为一种新型的催化材料而备受关注，可以替代传统低碳烯烃生产工艺[8-9]，该分子筛具有良好的应用前景。……