绿色合成磷酸铝分子筛的要素探讨

段维婷，于善青

（1.中国石化 南京催化剂有限公司，南京 江苏 210048；2.中国石化 石油化工科学研究院，北京 100083）

磷酸盐基沸石的出现，极大地丰富了分子筛骨架的多功能性和晶体微孔材料的化学多样性。磷酸铝分子筛AlPO4-n是基于AlO4和PO4四面体严格交替形成的中性开放骨架[1]，可将多种杂原子引入至AlPO4-n骨架中，部分取代分子筛骨架晶格Al和/或P原子，产生B酸性位点和/或催化活性金属中心，很好地解决了磷酸铝分子筛应用受限的问题[2-3]。由于这类杂原子改性的磷酸铝分子筛在催化和离子交换等方面具备特殊的物理和化学性质，可将不同价态的杂原子引入至AlPO4-n骨架，常见的改性杂原子有Si，Fe，Mg，Ce，Zn，Co，Mn等[4-5]。值得注意的是，将Si引入至AlPO4-n分子筛骨架中可形成磷酸硅铝（SAPO）分子筛，具有B酸性和氧化还原活性，并结合了沸石固有的高水热稳定性和催化择形性。因此，SAPO分子筛作为固体酸性催化剂在烃转化中具有相当大的应用潜力[6-8]。

本文从磷酸铝分子筛的合成过程出发，重点探讨了溶剂、初始物料、模板剂类型、研磨方式和加热方式对分子筛骨架结构、分子筛工业化应用及安全环保等方面的影响，以期为磷酸铝分子筛的研发、设计、绿色合成提供参考依据。

1 溶剂对合成分子筛的影响

溶剂的选择对合成分子筛的结构、条件及过程中存在的环境问题都会产生一系列影响。通常合成分子筛的方法是水/溶剂热合成法，即以水或有机溶剂为反应介质，在一定反应温度和压力下于密闭体系中进行。……