固相合成MAPO-5分子筛及其在甲苯催化燃烧中的应用

以二正丙胺磷酸盐(DPA·H3PO4)和四乙基溴化铵(TEABr)为双模板剂,采用简单、绿色、高效的固相研磨法合成了多级孔杂原子磷酸铝分子筛CeAPO-5和CoAPO-5;为提升催化性能,增加分子筛中铈离子的含量,制备了一系列不同铈掺杂量的CeAPO-5分子筛,包括CeAPO-5分子筛(w(Ce)=2％)、1.2CeAPO-5分子筛(w(Ce)=2.4％)和2CeAPO-5分子筛(w(Ce)=4％).通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸脱附测试(BET)、固体紫外可见(UV-Vis)漫反射光谱和X射线光电子能谱(XPS)等手段对所合成分子筛进行表征,同时以甲苯为目标污染物,考察了分子筛催化剂在催化燃烧反应中的催化性能.结果表明,所合成的分子筛都具有典型的AFI结构,结晶度较高,且Ce离子和Co离子被成功引入到分子筛骨架中;CeAPO-5分子筛在甲苯催化燃烧反应中较CoAPO-5分子筛具有更好的催化性能;在将金属Ce的含量从2％提高到4％的过程中,催化剂催化氧化甲苯的活性也有所提高,当反应温度为400℃时,2CeAPO-5分子筛的甲苯转化率接近100％;通过对催化剂在360℃时催化氧化甲苯的稳定性进行研究发现,2CeAPO-5分子筛在经过30h的反应后仍保持70％左右的甲苯转化率.