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磷酸铝分子筛具有良好热稳定性及水热稳定性,其骨架四面体中的中心Al3+和P5+可以被许多不同价态的金属或非金属元素取代,形成具有不同结构与性能特点的杂原子MeAPO-n分子筛。这类杂原子磷酸铝分子筛集氧化还原活性中心和酸性中心为一身,成为有良好前景的氧化还原和双功能催化剂。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、氢氧化铝、乙酸镁、乙酸锰、乙酸钴、乙酸锌为原料,利用水热合成法合成出一系列磷酸铝分子筛。主要研究内容与结果包括以下几个方面：1.本论文利用传统的水热合成法通过调节模板剂的用量、晶化时间、晶化温度、pH值以及金属乙酸盐的用量,合成高结晶度的含钴或锰或镁或锌的磷酸铝分子筛原粉,在马弗炉中,于500℃焙烧3 h,分别制备出含钴、锰、镁、锌的杂原子磷硅铝分子筛。2.对合成的新型金属磷酸铝分子筛进行化学分析,即采用磷铋钼蓝光度法测定分子筛中的磷,用EDTA滴定法测定分子筛中的Al3+、Co2+、Mn2+、Zn2+以及Mg2+含量,用Vario EL III型元素分析仪测定N、H以及C的含量。3.通过粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、对分子筛的结构及形貌进行了表征。DTA-TG分析表明CoAPO-101、ZnAPO-101、MnAPO-101、MgAPO-101型分子筛骨架倒塌温度约为700℃。通过单晶衍射(CCD)可知CoAPO-101、ZnAPO-101型分子筛均为六方晶系,R-3空间群。CoAPO-101晶胞参数为：a=b=13.795(3),c=15.162(7)A,α=β=90°,γ,=120°,V=2498.8(13)A3,结构式为[Co(C4H13N3)2]2+·[(Al4.33Co1.67P6)o24]3-·(H3O)+。ZnAPO-101晶胞参数为：a=b=13.8017(18),c=15.142(4)A,α=β=90°,γ=120°,V=2497.9(8)A3,结构式为[Zn(C4H13N3)2]2+·[(Al4.67Zn1.33P6)O24]3-·(H3O)+。4.使用固定床反应器,评价了CoAPO-101分子筛的MTO反应性能。结果表明,CoAPO-101分子筛在450℃时乙烯选择性为50 wt%左右,丙烯选择性30 wt%左右,乙烯丙烯总选择性为80 wt%左右,甲醇转化率在55 wt%左右。分子筛经过4次原位再生后依然有较高的甲醇转化率和乙烯丙烯选择性。