论文部分内容阅读
作为第三代的新型分子筛,MeSAPO系列分子筛具有良好的热稳定性及水热稳定性,可作为催化剂及催化剂的载体,尤其在开发甲醇制烯烃(MTO)的工艺中,起着重要作用。本文在总结前人工作的基础上,以二乙烯三胺为模板剂,以磷酸,正硅酸乙酯,硫酸镍,硫酸亚铁铵,纳米氢氧化铝为原料,利用水热合成法合成出一系列杂原子磷酸硅铝分子筛。本文的研究内容和结论主要分为以下几个方面:1.采用水热合成法,以二乙烯三胺为模板剂,磷酸、正硅酸乙酯、硫酸镍,硫酸亚铁铵及氢氧化铝为原料,通过调节各物料之间的配比、pH值、晶化温度、晶化时间,合成出高结晶度的含镍或含铁的磷酸硅铝分子筛。其中NiSAPO-101分子筛原料物质的量之比最优为n(P):n(Si):n(H2O):n(Ni):n(Al):n(DETA)= 1:0.11:82:0.38:0.49:82:0.89,优化晶化时间为24h,晶化温度为210℃,pH值为6.8。FeSAPO-101分子筛原料物质的量之比最优为n(P): n(Si):n(H2O): n(Fe):n(Al):n(DETA)= 1:0.67:82:0.13:0.21:82:0.78,优化晶化时间为24h,晶化温度为190℃,最佳pH值为8.0。2.元素分析表明,NiSAPO-101分子筛的元素质量百分数含量为:N7.81wt%, C8.92wt%, H2.79wt%, P 13.67 wt%, Si3.26wt%, Al 10.03 wt%, Ni 16.36 wt%. FeSAPO-101分子筛的元素质量百分数含量为:N7.87wt%, C8.99wt%, H2.81wt%, P 13.78 wt%, Si 3.29 wt%, Al 10.10 wt%, Fe 15.69 wt%。3.粉末X射线衍射以及扫描电子显微镜分析表明,所得的新型杂原子磷酸硅铝分子筛在合成范围内具有较高的纯度和结晶度,通过分析可知合成的两种分子筛都属于六方晶系,R-3型空间群。4.由差热-热重曲线可知,合成出的分子筛都具有较好的热稳定性;NH3-TPD实验表明,合成出的分子筛具有弱的表面酸性。5. MTO反应催化结果表明,NiSAPO-101具有良好的MTO催化反应性能,乙烯选择性可达70wt%,丙烯选择性在15-30wt%左右,乙烯和丙烯总的选择性在91wt%左右,甲醇转化率在90wt%左右,是潜在的优良MTO催化剂。