SAPO-34是一类性能优异的择形分子筛,被广泛地应用于甲醇制取低碳烯烃、汽车尾气净化、催化NOx选择性还原等工艺。常规的SAPO-34分子筛晶粒尺寸大、酸性分布不均,在MTO反应中催化活性低,寿命短。减小晶粒尺寸可以降低扩散限制的影响,提高酸性中心的利用率,从而改善催化活性,延长使用寿命。然而,如何低成本合成小晶粒SAPO-34仍是需要解决的问题,本论文在选择价格低廉的原料和模板剂,考察合成规律、确认操作条件的基础上,利用F~-改性、使用混合模板剂以及添加晶种等方法,实现了小晶粒SAPO-34分子筛的合成。实验发现,使用廉价的三乙胺、二乙胺等模板剂合成的SAPO-34分子筛虽然成本低,但是晶粒尺寸大,晶面规整度低,强酸中心多。将四乙基氢氧化铵或四乙基溴化铵作为第二模板剂引入合成体系,合成的产品晶粒尺寸降低到800nm左右,同时分子筛的酸性位数目减少,强酸中心的比例降低。混合模板剂的使用兼顾了酸性调变和尺寸调节两个方面。混合模板剂通过增加模板剂的有效浓度,增加成核中心的数目,实现调节晶粒尺寸的目标。F~-改性则是利用F~-与Si、Al之间的络合反应,促进拟薄水铝石、硅源的水解,增加Al、Si、P等活性物种的数量,加强它们参与晶核形成时的相互作用。F~-的引入提高了晶面的规整度;同时F~-的存在进一步提高了拟薄水铝石与磷酸的反应活性,这对Si参与骨架形成的过程有所抑制,而骨架中Si的分布和数目决定分子筛的酸性,由此可见,F~-的引入会减少酸性位数量。F~-在SAPO-34分子筛的合成过程中发挥了双重作用。通过对FT-IR曲线变化以及晶化曲线的分析,推断出Si、Al和P同时参与SAPO-34分子筛骨架的形成过程,而此过程中并没有AlPO4-34优先生成。固态晶种法是快速合成小晶粒分子筛的方法之一。通过SEM表征、低温氮气吸附-脱附表征测试获取晶种的形貌、尺寸以及比表面积等性质,推断晶种在晶化过程中无法继续吸收―营养物质‖进行二次增长,而是发挥了以下两个作用:提供生长活性位和提供―活性物种‖。通过分析XRD谱图、FT-IR曲线变化,在液相晶化机理的基础上提出了含有晶种的合成体系的晶化机理:液相中的部分活性物质沉积在晶种表面,形成了大量的成核中心;这些成核中心通过吸收液相中的―营养物质‖进行生长;液相中的活性物种浓度降低,引起了凝胶相和晶种的不断溶解。晶种表面的晶体长大后立即脱落。晶种在提供生长活性位的同时不断地被溶解消耗,直至晶化过程结束。晶种导向剂含有丰富的初级、次级结构单元以及模板剂阳离子。导向剂不仅向体系提供大量的成核中心,减小晶粒尺寸,缩短成核周期,还提高了体系阳离子浓度,改善Si进入分子筛骨架的能力,在体系硅含量较低的条件下实现了SAPO-34分子筛的合成。实验中减小晶粒尺寸的方法均是利用增加体系的成核中心,减少物料聚集生长的原理。