醇分子和自生压力对开放骨架磷酸铝晶化过程的影响研究
发布时间：2022-01-03 11:02
沸石分子筛等无机微孔晶体材料由于其规则的孔道结构,良好的热稳定性和化学稳定性,大的比表面积等优异的特点,被广泛应用于工业生产和日常生活中的各个领域。自从这类材料被开发和使用以来,其形成机理就一直是人们研究的重点。微孔晶体材料合成过程中的反应非常复杂,尽管人们对其晶化机理进行了大量的研究,也提出了许多观点,但至今仍没有一个广为接受的晶化机制,目前关于微孔晶体材料的合成仍然是以试错的模式进行。为了降低合成的盲目性,实现定向设计合成开发具有特定功能的微孔材料,需要对晶化机理有较为清晰的认知。开放骨架磷酸铝是无机微孔晶体材料中重要的一员,其组成结构十分丰富,合成体系相比传统分子筛体系相对简单,可调变的参数较少,非常适合晶化机理的研究。研究开放骨架磷酸铝的晶化机理有助于我们加深对沸石分子筛等无机微孔晶体材料晶化过程的认知,从而更好地指导合成。本论文以开放骨架磷酸铝为研究对象,将有机醇溶剂作为反应溶剂或反应添加剂引入合成体系,系统研究了有机醇分子在磷酸铝分子筛合成过程中的影响以及自生压力对开放骨架磷酸铝晶化过程的影响,所取得的结果概述如下:1.以三乙胺为结构导向剂,分别使用水、乙二醇和三乙二醇三种...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无机微孔晶体材料的分类
酸盐分子筛相比，磷酸铝分子筛合成过程中必须要用到有机胺或者季铵盐作为模板剂。有机模板剂的引入导致磷酸铝分子筛更易形成大孔或超大孔的结构，如具有十四元环孔道结构的磷酸铝分子筛 AlPO4-8[21]和具有十八元环孔道结构的磷酸铝分子筛 VPI-5[22]的成功合成，打破了人们认为分子筛孔道局限于十二元环的误区，促进了关于分子筛骨架化学的研究。与此同时，主族元素、过渡金属元素和非金属元素引入到磷酸铝合成体系中，极大丰富了磷酸铝微孔材料的骨架组成[23-34]。磷酸铝分子筛的结构是由严格交替连接的 AlO4和 PO4四面体形成的中性骨架，杂原子掺杂磷酸铝的合成为原本呈电中性的磷酸铝分子筛带来 Bronsted酸性位点，从而使其在大分子催化，选择性吸附和离子交换等领域表现出重要的应用价值[35]。如 Si 取代磷酸铝分子筛形成的具有八元环孔道和 CHA 笼型结构的SAPO-34 分子筛（图 1.2 a）是迄今为止用于工业上甲醇制备烯烃反应（MTO）最好的催化剂[36-38]。
吉林大学博士学位论文3，4)构成的多种化学计量比如 AlPO4(OH)-, AlP4O169-, AlP2O83-, Al2P3O123-,Al3P4O163-, Al3P5O206-, Al4P5O203-, Al5P6O243-, Al11P12O483-, Al12P13O523-, Al13P18O7215-等的一维链状、二维层状和三维开放骨架[39-51]。目前为止，已经有超过 200 种开放骨架磷酸铝结构被开发出来，其中最典型的例子是 1992 年吉林大学徐如人小组使用三乙胺作为有机模板剂，二缩三乙二醇作为溶剂，在溶剂热合成条件下第一次合成出了具有二十元环超大微孔结构的开放骨架磷酸铝 JDF-20[52]（图 1.2b）。根据开放骨架磷酸铝材料的骨架电性和铝磷比可将其分为如图 1.3 所示的分类。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热条件下Y型沸石的转晶行为[J]. 胡成玉,闫文付,徐如人. 化学学报. 2017(07)
[2]开放骨架磷酸铝AlPO4-12的晶化过程[J]. 卢慧英,刘舒,徐君,闫文付,刘志强,邓风,徐如人. 无机化学学报. 2015(09)
[3]同步X射线衍射与分子模拟研究AlPO4-18骨架中N,N-二异丙基乙胺模板分子的位置和取向（英文）[J]. Christiana Zenonos,Dewi W.Lewis,Gopinathan Sankar. 催化学报. 2015(06)
[4]The structure-directing effect of n-propylamine in the crystallization of open-framework aluminophosphates[J]. LU HuiYing,YAN Yan,TONG XiaoQiang,YAN WenFu,YU JiHong,XU RuRen. Science China（Chemistry）. 2014(01)
[5]微波辐射条件下混合溶剂体系中AlPO4-5分子筛的晶貌控制[J]. 田大勇,李激扬,阎文付,曹学静,于吉红,徐如人. 高等学校化学学报. 2008(12)
[6]沸石分子筛的生成机理与晶体生长——Ⅸ.K-L型沸石形成的液相机理[J]. 徐如人,刘新生. 化学学报. 1984(03)
本文编号：3566160
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无机微孔晶体材料的分类
酸盐分子筛相比，磷酸铝分子筛合成过程中必须要用到有机胺或者季铵盐作为模板剂。有机模板剂的引入导致磷酸铝分子筛更易形成大孔或超大孔的结构，如具有十四元环孔道结构的磷酸铝分子筛 AlPO4-8[21]和具有十八元环孔道结构的磷酸铝分子筛 VPI-5[22]的成功合成，打破了人们认为分子筛孔道局限于十二元环的误区，促进了关于分子筛骨架化学的研究。与此同时，主族元素、过渡金属元素和非金属元素引入到磷酸铝合成体系中，极大丰富了磷酸铝微孔材料的骨架组成[23-34]。磷酸铝分子筛的结构是由严格交替连接的 AlO4和 PO4四面体形成的中性骨架，杂原子掺杂磷酸铝的合成为原本呈电中性的磷酸铝分子筛带来 Bronsted酸性位点，从而使其在大分子催化，选择性吸附和离子交换等领域表现出重要的应用价值[35]。如 Si 取代磷酸铝分子筛形成的具有八元环孔道和 CHA 笼型结构的SAPO-34 分子筛（图 1.2 a）是迄今为止用于工业上甲醇制备烯烃反应（MTO）最好的催化剂[36-38]。
吉林大学博士学位论文3，4)构成的多种化学计量比如 AlPO4(OH)-, AlP4O169-, AlP2O83-, Al2P3O123-,Al3P4O163-, Al3P5O206-, Al4P5O203-, Al5P6O243-, Al11P12O483-, Al12P13O523-, Al13P18O7215-等的一维链状、二维层状和三维开放骨架[39-51]。目前为止，已经有超过 200 种开放骨架磷酸铝结构被开发出来，其中最典型的例子是 1992 年吉林大学徐如人小组使用三乙胺作为有机模板剂，二缩三乙二醇作为溶剂，在溶剂热合成条件下第一次合成出了具有二十元环超大微孔结构的开放骨架磷酸铝 JDF-20[52]（图 1.2b）。根据开放骨架磷酸铝材料的骨架电性和铝磷比可将其分为如图 1.3 所示的分类。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热条件下Y型沸石的转晶行为[J]. 胡成玉,闫文付,徐如人. 化学学报. 2017(07)
[2]开放骨架磷酸铝AlPO4-12的晶化过程[J]. 卢慧英,刘舒,徐君,闫文付,刘志强,邓风,徐如人. 无机化学学报. 2015(09)
[3]同步X射线衍射与分子模拟研究AlPO4-18骨架中N,N-二异丙基乙胺模板分子的位置和取向（英文）[J]. Christiana Zenonos,Dewi W.Lewis,Gopinathan Sankar. 催化学报. 2015(06)
[4]The structure-directing effect of n-propylamine in the crystallization of open-framework aluminophosphates[J]. LU HuiYing,YAN Yan,TONG XiaoQiang,YAN WenFu,YU JiHong,XU RuRen. Science China（Chemistry）. 2014(01)
[5]微波辐射条件下混合溶剂体系中AlPO4-5分子筛的晶貌控制[J]. 田大勇,李激扬,阎文付,曹学静,于吉红,徐如人. 高等学校化学学报. 2008(12)
[6]沸石分子筛的生成机理与晶体生长——Ⅸ.K-L型沸石形成的液相机理[J]. 徐如人,刘新生. 化学学报. 1984(03)
本文编号：3566160
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3566160.html
