绿色合成分子筛的研究进展

孙 兵,肖 霞*,许中亮,李芳冰,范晓强,孔 莲,赵 震,2*

(1.沈阳师范大学化学化工学院,能源与环境催化研究所,辽宁 沈阳 110034;2.中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京 102249)

分子筛因自身具有分子大小[(0.5～1.2) nm]规则的孔道结构、丰富的比表面积、灵活可调的酸性质、优异的择形性和良好的水热稳定性等特点,在气体吸附分离、催化、光电材料、功能材料、主客体材料等领域展现了独特的应用性能。催化是现代化学与能源工业的核心技术之一,在炼油、化工、环保、制药、能源等行业中已经创造了巨大的经济效益和社会效益。在众多催化材料中,分子筛是一种环境友好的高效催化剂,广泛应用在催化裂化、甲醇制烯烃、甲苯歧化、临氢降凝等炼化反应中[1-4]。

目前,分子筛常用的合成路线有水热法、溶剂热法、干胶法、离子热法等。水热晶化是分子筛最为经典的合成方法之一。但水热合成过程需要大量的水作为溶剂,造成水资源的浪费且合成效率较低；有机模板剂的加入提高合成成本,有机模板剂的去除也加大能源浪费,同时造成环境污染；高温高压操作,安全隐患较大等。能源与环境是制约当今世界发展的主要因素。如何实现能源发展与环境保护的双赢,是全社会普遍关注的热点问题。因此,越来越多的研究者致力于探索开发分子筛的绿色可持续合成路线,减少溶剂使用量,降低自生压力,提高合成效率,减少废液排放。

20世纪90年代初,研究者开始意识到某些化学或者化工生产过程对人类的身体健康和环境造成不良影响,为了防止这种情况继续恶化,科学界引入了“绿色化学”这一概念[5-6]。……