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AHT型磷酸鋁分子篩的合成及表征

2021-11-30 07:41王曉天羅海燕徐俊波楊超劉會洲李英波
化工進(jìn)展 2021年11期
關(guān)鍵詞:鏈長分子篩構(gòu)型

王曉天,羅海燕,徐俊波,楊超,劉會洲,李英波,3

(1 中國科學(xué)院綠色過程與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國科學(xué)院過程工程研究所),北京 100190;2 中國科學(xué)院大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,北京 100049;3 雅邦綠色過程與新材料研究院,江蘇 南京 210047)

磷酸鋁分子篩(AlPO4-n)是一類以磷酸鋁為骨架的多孔材料,它的出現(xiàn)不僅突破了分子篩由硅氧四面體和鋁氧四面體組成的傳統(tǒng)局面,還極大地豐富了分子篩的結(jié)構(gòu)[1]。Al—O—P鍵由于自身性質(zhì)比硅酸鋁分子篩的Si—O—Al 鍵的鍵角更靈活多變[2],使得磷酸鋁分子篩具有更多的結(jié)構(gòu)可調(diào)性,容易通過摻雜其他金屬元素進(jìn)行改性而實(shí)現(xiàn)其特定功能[3-4]。近年來,已有多種不同構(gòu)型的磷酸鋁分子篩被合成出來,并且廣泛應(yīng)用于吸附分離[5-6]、催化[7-9]等領(lǐng)域。在磷酸鋁分子篩的合成過程中,原料種類、反應(yīng)物組成、晶化條件等因素均能影響合成材料的性質(zhì)和純度,且其晶化機(jī)理非常復(fù)雜,因此純相分子篩的可控合成仍然需要進(jìn)一步探索[10]。

AlPO4-H2是1961年由Yvoire[11]從多種物相混合的磷酸鋁水合物中發(fā)現(xiàn)的一種磷酸鋁分子篩。但在該工作中,Yvoire未能合成出純相的AlPO4-H2。直至1993 年,Davis 等[12]在通過水熱法合成出純相AlPO4-H2 分子篩,并確定了其結(jié)構(gòu),為磷酸鋁分子篩家族增添一名新成員。該分子篩由AlO4四面體和PO4四面體嚴(yán)格交替連接構(gòu)成,具有獨(dú)特的一維十元環(huán)孔道結(jié)構(gòu),其孔徑為3.3?×6.8? (1?=10-10m),屬于AHT 構(gòu)型(下文均用AHT 分子篩代替)。迄今為止,有關(guān)該分子篩合成和應(yīng)用的報(bào)道還很少。近來,Zhang 等[13]通過模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn),該分子篩可以通過基于孔道形狀的構(gòu)象識別機(jī)制,對氯丙烷和氯丙烯進(jìn)行高效分離。隨后,Xu 等[14]通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),該分子篩對乙烯和乙烷的分離也具有超高選擇性。這些結(jié)果表明AHT 型分子篩在低碳烷烴和烯烴分離領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用潛力。此外,由于其孔道有擇形效應(yīng)[13],如果將金屬雜原子引入磷酸鋁骨架中,其也將在擇形催化領(lǐng)域發(fā)揮一定的作用。在該分子篩的純相合成方面,除了Davis等[12,15]采用水熱法合成的報(bào)道,Kunii等[16]在2002年也通過微波輔助法實(shí)現(xiàn)了該分子篩的合成,但目前對其合成條件尚缺乏系統(tǒng)性的研究,合成過程中鋁源、原料的摩爾比以及模板劑對分子篩生成的影響尚未見報(bào)道。

本工作系統(tǒng)研究了鋁源、原料摩爾比和有機(jī)胺烷基鏈長度等因素對AHT 分子篩合成的影響,采用XRD、SEM、BET、TG/DTG 和分子模擬等技術(shù)對合成的分子篩進(jìn)行了表征,并探討了各因素對AHT 分子篩合成的影響機(jī)理,為AHT 分子篩的進(jìn)一步應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料

擬薄水鋁石(SB 粉),淄博森馳化工有限公司;勃姆石、氫氧化鋁(分析純)、十八水硫酸鋁(分析純)、磷酸(85%水溶液),上海麥克林生化科技有限公司;氫氧化鈉(分析純)、磷酸(85%水溶液)、二正丙胺(分析純),阿拉丁(中國)科技有限公司;二正丁胺(分析純)、二正戊胺(分析純)、二正己胺(分析純)、二正庚胺(分析純),梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司;二正辛胺(分析純),北京伊諾凱科技有限公司;無水乙醇(分析純),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;無定形氫氧化鋁按文獻(xiàn)[17]自制。

1.2 分子篩的制備

取適量的鋁源置于去離子水中,攪拌15min得到鋁漿液;取一定量的磷酸,用去離子水稀釋,得到稀釋的磷酸水溶液;將磷酸水溶液緩慢滴加到鋁漿液中,攪拌30min,得到反應(yīng)前體,并將該前體在室溫下靜置陳化8h;向陳化后的前體中緩慢滴加有機(jī)胺模板劑并攪拌15min,使其混合均勻;將攪拌均勻的前體轉(zhuǎn)移到有聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中,然后放入鼓風(fēng)干燥箱中晶化。通過預(yù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在水熱溫度和晶化時(shí)間分別為120℃和24h 的條件下,最有利于AHT 分子篩的形成。因此,本工作所有實(shí)驗(yàn)均是在此條件下展開。將晶化后的產(chǎn)物用乙醇抽濾洗滌,在80℃條件下干燥,得到最終產(chǎn)物。

1.3 表征方法

X 射線衍射(XRD),所用儀器為荷蘭Philips X’Pert Pro MPD 型衍射儀(λ=0.15406nm,Cu Kα,40kV,40mA),掃描步長0.02°,掃描速度10°/min;掃描式電子顯微鏡(SEM)及能量色散X射線光譜儀(EDS),JSM-7800FPrime,日本電子;電感耦合等離子體(ICP),Optima 7000DV,美國Perkin Elmer 公司;熱重/微分熱重分析(TG/DTG)通過日本精工生產(chǎn)的TG-DTA6300 同步熱分析儀測定,在氮?dú)饣蚩諝鈿夥障乱?0℃/min的升溫速率加熱到800℃;Autosorb-IQ 物理吸附儀(美國安東帕康塔),樣品的BET 比表面積、微孔比表面積、孔體積及孔徑分布等孔隙率參數(shù)是基于77K 下的N2吸脫附等溫線通過QSDFT模型分析計(jì)算得到的;CO2的吸附-脫附等溫線的測試溫度為273K,氬氣(Ar)的吸附-脫附等溫線的測試溫度為87K。水熱合成產(chǎn)物的純度是根據(jù)得到的粉末XRD 的數(shù)據(jù),通過MDI JADE 軟件中WPF Refinement 模塊計(jì)算得出,計(jì)算角度選定為5°~50°。AHT 分子篩的相對含量計(jì)算如式(1)。

式中,ai為MDI JADE 軟件中WPF Refinement模塊計(jì)算得出的不同原料摩爾比的產(chǎn)物中AHT 分子篩的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成條件對AHT分子篩合成的影響

2.1.1 鋁源

鋁源種類是影響產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的重要因素之一。即使在其他合成條件都相同的情況下,若使用的鋁源不同,也可能產(chǎn)生不同的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。本工作首先采用水熱法,分別以Al(OH)3、勃姆石、擬薄水鋁石和無定形氫氧化鋁為鋁源,考察它們對合成產(chǎn)物的影響。其中,有機(jī)模板、溫度、晶化時(shí)間的選擇參考文獻(xiàn)[12],具體實(shí)驗(yàn)條件見表1。

由圖1(a)和(b)可知,以Al(OH)3為鋁源時(shí)(表1,編號1)其產(chǎn)物仍然為Al(OH)3,說明原料沒有發(fā)生反應(yīng);以勃姆石為鋁源時(shí)(表1,編號2),只有部分鋁源參與了反應(yīng),產(chǎn)物為勃姆石與具有分子篩結(jié)構(gòu)的Variscite-20 的混合物。以上兩種鋁源未能參與反應(yīng)或部分參與反應(yīng)。以無定形的氫氧化鋁為鋁源時(shí)(表1,編號3),其產(chǎn)物為純相的Metavariscite(variscite 的同質(zhì)異象變體)[圖1(c)];而以擬薄水鋁石為鋁源時(shí)(表1,編號4),其產(chǎn)物為AHT構(gòu)型分子篩和AlPO4-H3[圖1(d)]。這兩種鋁源均能完全參與反應(yīng),但只有以擬薄水鋁石為鋁源才能獲得AHT 構(gòu)型分子篩?;谝陨? 種鋁源得到的產(chǎn)物,可以得出這4種鋁源在水熱條件下的反應(yīng)活性順序?yàn)闊o定形氫氧化鋁,擬薄水鋁石>勃姆石>氫氧化鋁,這恰好與這4 種鋁源的結(jié)晶度順序相反,與Ren等[18]通過測定磷酸與鋁源反應(yīng)液的pH增加速率和最終pH 確定的反應(yīng)活性順序基本一致。由表1可知,在目前的反應(yīng)條件下,以擬薄水鋁石為鋁源,其合成產(chǎn)物中含有雜相AlPO4-H3,需進(jìn)一步優(yōu)化。

圖1 不同鋁源所得產(chǎn)物的X射線衍射圖

表1 鋁源對AHT分子篩合成的影響

2.1.2 原料摩爾比

反應(yīng)原料的摩爾比是影響分子篩合成的另一重要因素。原料的組成影響反應(yīng)凝膠中反應(yīng)底物的聚合狀態(tài),從而影響分子篩的合成。Davis 等[12]報(bào)道的AHT 分子篩合成中,以勃姆石為鋁源,二正戊胺為有機(jī)模板,原料各組分的摩爾比為n(有機(jī)模板)∶n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(H2O)=1∶1∶1∶50,并沒有考察其他摩爾比的影響。然而,本工作在該條件下未能獲得純相AHT 分子篩。這可能與原料的差異性有關(guān),目前勃姆石的制備工藝有很多,不同的工藝對制備的勃姆石的純度、結(jié)晶度、孔容和比表面積等性能會有一定的影響,進(jìn)而造成不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了獲得純相的AHT 分子篩,本文采用二正戊胺為有機(jī)模板、擬薄水鋁石為鋁源,考察了原料的摩爾比對產(chǎn)物構(gòu)成的影響,具體實(shí)驗(yàn)條件見表2。

從圖2可以看出,當(dāng)其他條件固定時(shí),改變反應(yīng)混合物中水的含量,即n(H2O)/n(Al2O3)為15~50時(shí)(表2,編號1~6)均能獲得AHT 構(gòu)型分子篩,但其純度不同。當(dāng)各反應(yīng)原料的摩爾比為1∶1∶1∶20時(shí),生成的AHT分子篩純度最高,基本為純相[圖2(b)];當(dāng)n(H2O)/n(Al2O3)大于20時(shí),除了AHT分子篩,還有AlPO4-H3 的產(chǎn)生;當(dāng)n(H2O)/n(Al2O3)小于20 時(shí),產(chǎn)物中含有AlPO4-H3 和少量VPI-5(表2,編號6)。由此表明,水在反應(yīng)混合物中的比例對AHT分子篩的合成具有重要的影響。根據(jù)Davis 等[12]的報(bào)道,水是決定AHT分子篩孔道形狀的關(guān)鍵因素。骨架中部分鋁在與磷形成4 配位分子篩骨架的同時(shí),還與2個(gè)水分子結(jié)合,使水分子填充于分子篩孔道內(nèi),因此AHT 結(jié)構(gòu)磷酸鋁分子篩中部分鋁原子為6配位,水的填充作用也使AHT分子篩具有獨(dú)特的橢圓形孔道。此外,當(dāng)其他條件固定時(shí),通過改變反應(yīng)混合物中的鋁源和磷源的比例(表2,編號7、編號8),發(fā)現(xiàn)在n(Al2O3)/n(P2O5)為1∶0.8 或1∶1.25 條件下,也能合成AHT 構(gòu)型分子篩,但其純度均低于它們等量時(shí)的純度[圖2(b)]。

圖2 不同原料摩爾比所得產(chǎn)物的X射線衍射圖及不同原料摩爾比的產(chǎn)物中AHT分子篩的含量

表2 原料摩爾比對AHT分子篩合成的影響

2.1.3 有機(jī)胺模板劑

有機(jī)模板在許多分子篩的合成中起到結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用,但有機(jī)模板的結(jié)構(gòu)與其結(jié)構(gòu)導(dǎo)向生成的分子篩之間并不存在嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。一種分子篩往往可以由不同有機(jī)模板導(dǎo)向合成,因此存在著有機(jī)模板的可替換性。以上研究均采用文獻(xiàn)報(bào)道的二正戊胺為有機(jī)模板,但二正戊胺價(jià)格昂貴,致使AHT分子篩的合成成本較高。為了獲得使用低廉有機(jī)模板合成AHT 結(jié)構(gòu)磷酸鋁分子篩的路徑,在上述研究的基礎(chǔ)上,本文考察了6種不同鏈長的有機(jī)胺對AHT 分子篩合成的影響,具體反應(yīng)條件和結(jié)果見表3和圖3。從圖3(a)可以看出,除了鏈長最短的二正丙胺無法生成AHT 分子篩,使用其他有機(jī)胺均可,但是二正丁胺為模板劑時(shí),產(chǎn)物中除了AHT分子篩外還含有VPI-5雜相。值得注意的是,在所考察的6種有機(jī)胺中,二正己胺的價(jià)格僅為二正戊胺價(jià)格的1/10,同時(shí)也遠(yuǎn)低于本文所應(yīng)用其他有機(jī)胺的價(jià)格,并且二正己胺的毒性比二正戊胺低很多,對AHT 分子篩的宏量制備具有一定的優(yōu)勢。有意思的是,Davis 等[12]報(bào)道中只能以二正戊胺為模板劑時(shí)才能合成AHT 構(gòu)型分子篩,但本工作的研究結(jié)果表明,二正己胺能夠替代二正戊胺作為模板劑用于AHT 分子篩的合成。然而,與二正戊胺的最佳摩爾比(表2,編號5)不同的是,二正己胺在反應(yīng)混合物摩爾比為n(有機(jī)模板)∶n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(H2O)=1∶1∶0.8∶20 時(shí)(表3,編號4),合成的AHT分子篩純度最高。

表3 有機(jī)胺模板劑對AHT分子篩合成的影響

為了探討有機(jī)胺鏈長對AHT 分子篩合成的影響機(jī)制,利用Material Studio 軟件中Dmol3 模塊,對6種有機(jī)胺模板劑在直鏈情況下的最大伸展長度進(jìn)行了計(jì)算,具體模擬參數(shù)為:GGA-PBE 泛函、DNP 基組、TS 模型進(jìn)行DFT-D 校正、自洽場精度為10-6Ha、K 點(diǎn)為1×1×2、全局截?cái)喟霃綖?.7?。結(jié)果如圖3(b)所示,二正丙胺、二正丁胺、二正戊胺、二正己胺、二正庚胺和二正辛胺的最大伸展長度 鏈 長 分 別 為 7.539?、 9.941?、 12.658?、15.176?、17.657? 和20.314?,而AHT 構(gòu)型分子篩的晶胞參數(shù)為:a=15.794?、b=9.206?、c=8.589?。由此可見,二正丙胺的鏈長小于AHT 分子篩的晶胞參數(shù)c(一維孔道方向),即鏈長小于單個(gè)晶胞,無法起到導(dǎo)向作用,因而不能合成AHT 分子篩;二正丁胺的鏈長與AHT 分子篩的晶胞參數(shù)c相近,可以起到一定的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用,但有機(jī)胺鏈段可能會發(fā)生伸縮,導(dǎo)致部分有機(jī)鏈長會小于c值,無法充分起到結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用,因此會有雜相生成;而二正戊胺、二正己胺和二正庚胺的鏈長要遠(yuǎn)大于晶胞參數(shù)c,可以起完全的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用,因此可以生成純相AHT 分子篩。這些結(jié)果表明,有機(jī)胺的鏈長和AHT分子篩的晶胞參數(shù)c的匹配程度是獲得純相AHT分子篩的關(guān)鍵因素。

圖3 使用不同有機(jī)模板所得產(chǎn)物的X射線衍射圖及模擬得到的6種有機(jī)胺的鏈長

2.2 AHT分子篩的結(jié)構(gòu)性能表征

2.2.1 化學(xué)元素分析

AHT分子篩經(jīng)800℃高溫焙燒處理后,采用ICP對其元素進(jìn)行定量測試分析,結(jié)果如表4所示,合成的AHT 分子篩的鋁磷摩爾比約等于1。另外,EDS能譜元素分析顯示(圖4),Al和P元素均勻分布在AHT分子篩表面,未發(fā)現(xiàn)富鋁或富磷的雜質(zhì)。

表4 AHT分子篩元素分析

圖4 AHT構(gòu)型分子篩EDS能譜元素分析圖

2.2.2 掃描電鏡分析

圖5 為合成的AHT 分子篩的掃描電鏡(SEM)圖。從圖5(a)可以看出,AHT分子篩整體呈現(xiàn)針狀或棒狀,與文獻(xiàn)報(bào)道一致[12]。通過圖5(a)圓圈部位放大[圖5(b)],可以看出這些棒狀或針狀結(jié)構(gòu)是由薄片堆疊而成的團(tuán)聚體。

圖5 AHT構(gòu)型分子篩掃描電鏡圖

2.2.3 穩(wěn)定性

將合成的AHT分子篩分別在pH=2的鹽酸溶液和pH=12的氫氧化鈉溶液中浸泡7天,取出洗滌干凈后進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,考察其酸堿穩(wěn)定性。從圖6可以看出,無論是在酸性還是堿性環(huán)境中,AHT 分子篩的結(jié)構(gòu)都沒有發(fā)生變化,均在2θ=10.5°、23.7°、24.2°、29.0°處出現(xiàn)強(qiáng)峰,與AHT分子篩的標(biāo)準(zhǔn)特征峰一致,衍射峰強(qiáng)度沒有明顯變化,并且沒有產(chǎn)生其他雜峰,說明該材料化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),能耐酸堿腐蝕。

圖6 AHT構(gòu)型分子篩的化學(xué)穩(wěn)定性

采用TGA 對AHT 分子篩的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了測試。由圖7可以看出,無論在空氣氣氛還是氮?dú)鈿夥障拢肿雍Y的失重曲線基本一致,在175℃之后失重曲線和失重速率曲線均無明顯變化,說明沒有物質(zhì)從分子篩樣品中脫除,而同類的硅酸鋁型分子篩的分解溫度可達(dá)到500℃以上,表明相對于其他的磷酸鋁型以及硅酸鋁型分子篩,其熱穩(wěn)定性較差。AHT 分子篩的總失重率在10%左右。根據(jù)MDI JADE 軟件可知AHT 分子篩的分子式為Al6P6O24·4H2O,可推算出其失去結(jié)合水后的失重率為9.23%,這比實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)值略低。這可能是由于除了與Al 配位的結(jié)合水,AHT 分子篩孔道中還吸附一些游離水分子[12]。另外,無論在空氣氣氛還是氮?dú)鈿夥障?,在分解完全后失重曲線出現(xiàn)輕微的上移,這歸因于測試設(shè)備的基線漂移。

圖7 AHT構(gòu)型分子篩的熱重曲線

為了進(jìn)一步考察AHT 分子篩在不同條件下結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,分別對AHT 分子篩進(jìn)行如下處理:室溫真空干燥8h、175℃加熱8h 和800℃加熱8h。采用XRD 對經(jīng)不同處理后的樣品進(jìn)行表征和分析,結(jié)果如圖8 所示。如圖8(a)所示,室溫真空干燥后其晶體結(jié)構(gòu)并未發(fā)生改變,而在此條件下Davis等[12]的報(bào)道AHT 分子篩轉(zhuǎn)化為P1121[圖8(b)]。這是因?yàn)镈avis 等[12]將AHT 分子篩放在密封盒內(nèi)進(jìn)行真空干燥,并直接進(jìn)行XRD,即整個(gè)測試過程保持AHT 分子篩處于真空環(huán)境。而在本工作中,室溫真空干燥后AHT 進(jìn)行XRD 測試時(shí)暴露在空氣中,測試樣品吸附空氣中的水分子,恢復(fù)至AHT構(gòu)型。這和Davis 等[12]報(bào)道的結(jié)果是一致的。這些結(jié)果說明在室溫環(huán)境下AHT分子篩的吸水脫水是可逆的。但是,樣品經(jīng)過175℃處理后,其轉(zhuǎn)變?yōu)锳lPO4-tridymite(一種六元環(huán)結(jié)構(gòu)的磷酸鋁分子篩),這說明高溫不但會使AHT 分子篩脫水,而且其結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)變(圖8),這與報(bào)道的結(jié)果一致[15]。此外,樣品在800℃處理后,AHT 分子篩結(jié)構(gòu)也轉(zhuǎn)變?yōu)锳lPO4-tridymite,結(jié)合TGA數(shù)據(jù),說明AHT分子篩在175℃時(shí)就已完全分解。

圖8 不同處理?xiàng)l件下AHT分子篩的XRD圖及AHT分子篩在室溫(真空)和高溫下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變途徑[15]

2.2.4 P1121相的孔性質(zhì)

為了分析所合成的AHT 分子篩的孔性質(zhì),利用物理吸附儀分別測定了在87K、273K和87K條件下的Ar、CO2和N2的吸附-脫附曲線。在進(jìn)行吸附測試之前,對AHT 分子篩60℃脫氣5h?;谏鲜鱿噢D(zhuǎn)變結(jié)果,在該條件下,分子篩已從AHT 構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)镻1121相。從圖9 可以看出,P1121相對Ar、CO2和N2的吸附量非常低,且在低壓段均無明顯吸附,其吸附主要發(fā)生在固體表面和分子篩晶粒間的堆積孔,與P1121相的內(nèi)部孔道無關(guān)。

圖9 AHT分子篩的吸附-脫附曲線

在AHT 分子篩的穩(wěn)定性測試中,AHT 分子篩和P1121相之間可以發(fā)生可逆轉(zhuǎn)變,且兩者的主體框架不變,即AHT分子篩脫水轉(zhuǎn)變?yōu)镻1121相,而P1121相吸水后變?yōu)锳HT。這種現(xiàn)象和有些MOFs在脫除客體分子時(shí)產(chǎn)生的單晶-單晶的轉(zhuǎn)變現(xiàn)象相似,轉(zhuǎn)變后的材料如果重新吸附相同的溶劑分子,則能恢復(fù)為原來的晶體結(jié)構(gòu)[19-20]。令人感興趣的是,這些脫水后的材料可以對特定的客體分子,如甲醇、乙醇、水[21]、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)[22]和丙酮[23]產(chǎn)生選擇性吸附。這說明脫水后AHT分子篩也可能對有些客體分子進(jìn)行選擇性吸附。因此,AHT 分子篩對低碳烷烴和烯烴、低碳醇和鹵代烷烴的分離具有重要的應(yīng)用潛力。

3 結(jié)論

(1)本文考察了合成條件對AHT 分子篩合成的影響,結(jié)果表明,鋁源是影響AHT 分子篩合成的關(guān)鍵因素之一,擬薄水鋁石是合成AHT 分子篩的最優(yōu)鋁源。有機(jī)胺模板劑在AHT 分子篩的合成中起到結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用,當(dāng)有機(jī)模板的烷基鏈長度小于5 時(shí),有機(jī)模板劑無法充分起到結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用,并誘導(dǎo)其他雜相生成。與二正戊胺、二正庚胺和二正辛胺相比,二正己胺價(jià)格低廉,使用其作為有機(jī)模板是合成AHT分子篩的低成本路線。

(2)合成的AHT 分子篩具有良好的酸堿穩(wěn)定性。在室溫下,AHT 分子篩在脫水和再吸水過程中經(jīng)歷了從AHT構(gòu)型到P1121相的可逆轉(zhuǎn)變;而在高溫條件,該分子篩會不可逆分解為AlPO4-tridymite。

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