杂原子磷酸铝分子筛合成的原位表征与结构控制

含Co、Mn、V、Ti、Fe等杂原子的磷酸铝分子筛同时具有低温催化氧化活性和形状选择性，可望用于烷烃选择氧化。其催化性能与杂原子种类、分散状况及配位环境密切相关。但由于缺乏对合成过程中杂原子随分子筛骨架结构生长的变迁规律的认识，定向合成具有特定结构和性能分子筛催化材料的目标难以实现。本项目拟采用快速XAFS、UV-Raman、UV-Vis等原位技术实时监测晶化过程中杂原子局域结构、配位状态、键合情况，考察合成参数如杂原子种类、含量及晶化条件等对杂原子在反应体系中迁移及在骨架中分布的影响规律；密度泛函理论方法构造杂原子分子筛骨架团簇模型，计算红外振动频率、拉曼特性及吸附性质；以环己烷选择氧化为探针反应，评价分子筛催化性能，认识合成－结构－反应性能间的内在联系。可望建立研究分子筛合成过程的原位表征新方法，并为探索分子筛晶化机理、定向制备出性能优良的选择氧化催化剂提供依据。