自1982年Wilson等首次报道了磷酸铝分子筛(AlPO-n)的合成，硅取代的SAPO-n分子筛以及金属离子取代的MeAPO-n或MeAPSO-n分子筛一直受到研究者的广泛关注，其中研究得最多的为SAPO-34(MeAPSO-34)、AlPO4-5(MeAPO-5)以及AlPO4-11(MeAPO-11)分子筛。SAPO-34(或MeAPSO-34)分子筛由于其较小的孔口直径(约0.43nm)、中等酸性以及良好的水热稳定性，在甲醇制烯烃(MTO)反应中具有良好的催化性能，但是由于该催化剂容易失活，这是目前研究的难点。金属离子取代的MeAPO-5与MeAPO-11分子筛具有金属离子的氧化还原性，作为非均相催化剂在以氧气或过氧化氢为氧化剂的氧化反应中已有一些研究，但是不同的制备条件对分子筛的形貌及性能影响较大。目前，对于磷铝分子筛的理论研究虽较多，但是工业应用的实例并不多。　　 本文研究了不同的制备条件对AlPO4-5、AlPO4-11以及SAPO-34分子筛晶体形貌的影响。研究表明，氢氟酸的添加可以显著影响AlPO4-5与AlPO4-11分子筛的晶体形貌，添加HF后所合成的分子筛结晶度变高，AlPO4-5的比表面积由未添加HF合成时的160m2·g-1增加到232m2·g-1，AlPO4-11分子筛的比表面积由未添加HF合成时的152m2·g-1增加到157m2·g-1。　　 研究还发现添加适量的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，在以拟薄水铝石为铝源，磷酸为磷源，三正丙胺为模板剂，氢氟酸为矿化剂，将CTAB溶解在异丙醇中，再加入初始凝胶中，在453K晶化24h后可以合成出大而完美的AlPO4-5大单晶，晶体尺寸可达890μm×120μm。表面活性剂中的烷基三甲基铵阳离子与晶化液中的负电荷基团[AlF6]3-和[PF6]1-的作用对生成AlPO4-5大单晶有一定的作用。　　 研究了超声辐照对SAPO-34分子筛合成的影响。XRD，SEM，FT-IR和TG-DTG结果表明在SAPO-34分子筛合成过程中，对晶化原液进行超声辐照处理，促进了晶核的形成，提高了分子筛的晶化速率和结晶度。超声处理后分子筛晶粒大小分布更均匀，平均晶粒大小由原来的2.9μm左右降低到1.2μm左右，比表面由472.5m2·g-1增加到525.8m2·g-1。超声辐照处理后合成的SAPO-34分子筛样品，在MTO催化反应过程中相对于未用超声处理时的分子筛样品，低碳烯烃的选择性有所提高，对乙烯的选择性由49％提高到58％。　　 比较了常规水热合成条件与氟离子存在下合成的Fe、Cu掺杂的AlPO4-5与AlPO4-11分子筛的性能。XRD、FT-IR、UV-Vis、TPR及ESR等表征结果表明铁离子进入了AlPO4-5与AlPO4-11分子筛的骨架。在FeAPO-5分子筛的ESR谱图中主要存在两种Fe(Ⅲ)配位环境，信号g=4.3表示扭曲的Fe(Ⅲ)四面体配位环境，信号g=2.0表示对称的Fe(Ⅲ)四面体配位环境，其中氟离子存在下合成的FeAPO-5分子筛中具有较多的不饱和骨架Fe(Ⅲ)配位，在NH3-TPD测试中FeAPO-5对氨的吸附也有所增强。由ESR谱图可知，在FeAPO-11分子筛中存在g=4.3、3.4、2.8、2.3、2.0的信号，说明铁的配位环境较复杂。对CuAPO-5分子筛的表征结果表明铜离子进入了AlPO4-5分子筛骨架，但还是有可能在分子筛表面存在着高度分散的骨架外氧化铜物种，而铜离子较难进AlPO4-11分子筛骨架。　　 将所合成的Fe、Cu掺杂AlPO4-5与AlPO4-11分子筛用于苯酚羟基化反应，主要考察了反应时间、温度以及苯酚/H2O2的摩尔比对催化性能的影响。其中，氟离子存在下合成的FeAPO-5(1.07％Fe)分子筛，以水为反应介质，反应温度70℃，反应时间4h，苯酚/H2O2=1(摩尔比)时，苯酚的转化率可达40.5％，而苯二酚的选择性为77.1％，究其原因应该与分子筛表面不饱和配位骨架Fe(Ⅲ)存在的量有关。CuAPO-5与CuAPO-11分子筛在苯酚羟基化反应中苯酚的转化率相对较高，但是苯二酚的选择性相对稍低，可能与分子筛骨架表面高度分散的骨架外铜物种有关。　　 将氟离子存在下合成的Fe、Cu掺杂AlPO4-5分子筛用于催化湿式过氧化(CWPO)水溶液中的苯酚，实验条件为：苯酚初始浓度200mg·L-1，H2O2初始含量1200mg·L-1，催化剂加入量1.0g·L-1，溶液初始pH值5.0，处理温度80℃。以氟离子条件下合成的FeAPO-5分子筛为催化剂，苯酚去除率达到99.0％，TOC去除率达77.8％。以CuAPO-5分子筛为催化剂时，苯酚去除率达到100％，TOC去除率达81.8％。ICP分析结果表明催化剂上析出到水溶液中Fe3+与Cu2+浓度最高分别为0.286mg·L-1与0.527mg·L-1，说明催化剂性能较稳定。　　 为了研究Fe、Cu掺杂AlPO4-5与AlPO4-11分子筛的稳定性能，采用浸渍法制备了CuO/γ-Al2O3催化剂，在苯酚初始浓度为200mg·L-1、H2O2初始含量1200mg·L-1、催化剂加入量0.5g·L-1、pH5.0、处理温度50℃时，处理2.0h后苯酚去除率达到100％，TOC去除率可达到96.6％，但是苯酚降解过程中产生的有机酸可能与CuO发生了反应，致使析出到溶液中的Cu2+浓度较高为16.4mg·L-1。对比实验结果表明，Fe、Cu掺杂的磷酸铝分子筛由于金属离子主要位于分子筛骨架上性能较稳定，而浸渍法负载制备的CuO/γ-Al2O3由于活性组分CuO分布在载体γ-Al2O3的表面，因而在处理过程中容易与中间产物发生反应从而使催化剂的稳定性下降。