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磷酸硅铝(SAPO-n)系列分子筛是由PO+2、AlO?2和SiO2三种四面体相互连接而成的,其中n代表不同的晶体结构。SAPO系列分子筛的结构种类很多,根据孔径大小划分有大孔结构(如SAPO-5分子筛)、中孔结构(如SAPO-11分子筛)和小孔结构(如SAPO-34分子筛)等。上述SAPO-34分子筛具有八元环构成的椭球形笼、圆形或起皱形结构,具有良好的催化性能,尤其是应用在MTO中对乙烯、丙烯有很高的选择性,因而得到工业上的广泛应用。而具有六方对称性的SAPO-5分子筛骨架是由四元环和六元环构成的十二元环的孔道体系,具有极佳的MTG催化性能。对SAPO-34分子筛的研究一般主要集中在液相机理下的合成规律和影响因素的探讨,而对液相机理和固相机理并存下SAPO-34分子筛的合成和影响因素的研究工作尚未见报道。本文分析了分子筛的起源、发展以及磷酸硅铝分子筛的演变历程,以及SAPO-34分子筛在MTO工艺的国内外研究现状,在此基础上设计并实现了在超浓体系下SAPO-34分子筛和SAPO-5分子筛的合成,并且系统考察了各种因素对上述分子筛合成的影响。采用XRD、SEM和FT-IR等手段对SAPO-34分子筛和SAPO-5分子筛进行了表征,结果表明在该讨论体系中能够合成高质量的SAPO-34分子筛和SAPO-5分子筛。用TG-DTG手段对所合成的SAPO-34和SAPO-5分子筛进行了热稳定性研究,发现它们均具有优良的耐热性,但是相比之下SAPO-34分子筛的耐热性性更好。通过NH3-TPD分析,发现SAPO-34分子筛有弱酸和强酸中心,而SAPO-5分子筛仅仅在低温区有一个弱酸中心。通过对超浓体系下合成的样品在高温下进行长周期焙烧,发现超浓体系下合成的SPAO-34分子筛和SAPO-5分子筛均具有很好的长周期耐热性能。研究发现,在超浓体系下,晶化混合物中的硅铝比、磷铝比、吗啡啉用量以及氟离子用量对SAPO-34分子筛的合成具有重要影响。与此同时,在超浓体系中合成SAPO-5分子筛时,晶化混合物的硅铝比、晶化时间、TEA用量和CTAB用量有很大的影响,其中通过加入CTAB可以大大缩短晶化时间,以及减少模板剂TEA的用量,从而降低了能耗和对环境的污染。最后对超浓体系中合成的SAPO-34分子筛和SAPO-5分子筛进行了MTO催化性能的测试,发现超浓体系中合成的SAPO-34分子筛在用于MTO反应时,甲醇转化率高达97%,而且具有较好的乙烯和丙烯选择性;而将SAPO-5分子筛尝试用于MTO反应时,对乙烯和丙烯的选择性很低。表明SAPO-34分子筛具有优良的MTO催化性能,而SAPO-5分子筛不适合作为MTO工艺的催化剂。