王兴文，蒋荣立，周子涵，陈学帅，侯慧琳

(中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州 221116)

0 引 言

随着人类社会的进步和化工产业的发展，人们对乙烯和丙烯的需求越来越大，乙烯已经成为人类生活和工业最重要的基础化工原料[1-2]。过去乙烯和丙烯大多通过石油裂解等方式获取，随着我国石油资源的逐日匮乏，寻求一种新型的不依赖石油获取乙烯和丙烯的方法，已经迫在眉睫[3-4]。

1984年，美国UCC公司率先并成功地制备出一系列硅取代磷酸铝分子筛，命名为 SAPO-n 系列分子筛[5-6]。其中SAPO-34分子筛是一种具有尺寸3.8 × 4.3 Å2的CHA笼和八元环三维立体交叉孔道结构的磷酸硅铝晶体。因其具有独特的择形性，较高的比表面积，适宜的酸性以及良好的水热稳定性[7-8]，被广泛运用在分离、提纯、固体酸催化等领域。特别是SAPO-34分子筛在甲醇制烯烃(MTO)中表现极为优异[9-11]，但在MTO催化过程中发现，虽然SAPO-34具有较高的甲醇转化效率，但扩散效率较低，这就导致刚生成的部分烯烃未扩散(包括分子扩散、努森扩散、构型扩散(图1))[12-14]就进一步转化为芳烃，从而导致低碳烯烃选择性降低[15-24]。有分析表明，焦炭化合物，特别是菲和芘倾向于沉积在SAPO-34晶体的外表面区，虽然SAPO-34晶体的近核区仍然具有催化能力，但由反应物因晶体表面积碳而无法扩散到达晶核内部，导致分子筛提前失活[25]。

图1 不同分子扩散示意图[14]Fig 1 Schematic of different molecular diffusion[14]

目前的分子筛改性方向有：(1)对分子筛的结构进行修饰，通过浸渍[26]、掺入[27-28]、离子交换[29]等方式，将各种金属置于催化剂表面或骨架内,附加金属离子对分子筛酸性进行调节，但是金属离子的嵌入对基体材料和金属原子尺寸都有相当的要求，并且会增加成本和污染问题；……