1. 研究目的与意义
乙烯和丙烯等低碳烯烃是现代工业发展不可或缺的基础原料,目前其主要来源于石油炼制工业。近年来的石油危机和国际政治经济的不稳定,使得寻求非石油路线生产低碳烯烃的工艺成为必要。甲醇可以通过煤、天然气或者生物质原料制取,来源广泛,生产技术成熟,因此以甲醇为中间产品生产低碳烯烃的技术被视为实现非石油路线生产低碳烯烃的关键环节。作为世界上最大的煤炭生产国和消费国,由煤经甲醇制低碳烯烃的技术在我国更具有非比寻常的意义。甲醇制烯烃(MTO)技术的核心环节就是催化剂的研究和开发。SAPO-34分子筛以其极高的甲醇转化率和优异的乙烯、丙烯选择性成为目前MTO反应最好的催化剂。然而由于SAPO-34分子筛受到其微孔的限制,孔道容易被积碳堵塞从而造成较短的催化剂寿命。这既为MTO反应的操作带来了不便，也增加了低碳烯烃的生产成本。这一问题一直成为MTO反应研究关注的焦点。近年来，为了解决这一问题，研究者们陆续尝试了20余种分子筛催化剂用以进行MTO反应，结果发现，MTO反应是典型的酸催化的择形反应，具有中等微孔和较大微孔的分子筛虽可增加催化剂的抗积炭能力，但其较大的孔道尺寸易生成大分子烃类，导致低碳烯烃的选择性明显降低。只有具有CHA型拓扑结构的SSZ-13和SAPO-34分子筛才具有较好的低碳烯烃选择性。
CHA型分子筛是菱沸石型分子筛，主要包含SSZ-13型分子筛和SAPO-34型分子筛两种。其中SSZ-13型分子筛是一种含有硅铝元素的沸石分子筛，而SAPO-34属于磷酸硅铝分子筛，骨架均为八元环孔道与cha笼复合而成的立体网状结构，晶内孔尺寸为0.380.38nm，属于小孔分子筛。SSZ-13分子筛是由[SiO4]和[AlO4]四面体共享顶点氧原子形成的双六元环，而SAPO-34是由Si取代[PO4]和[AlO4]四面体里面的部分P或P-Al元素而形成。不同的元素构成使得二者在酸性上略有差别，这导致了其对MTO反应性能的差异。因此本课题总结分析了SSZ-13型分子筛与SAPO-34型分子筛在不同领域的应用，并针对两者在甲醇制烯烃领域的应用，进行了比较与分析。
由于SSZ-13型分子筛与SAPO-34型分子筛的研究较多，在合成技术方面，不同合成方法在合成成本、合成周期以及产物效果等等方面不尽相同，因此需要对两种分子筛的合成方法进行调研与总结。并针对SSZ-13沸石分子筛在合成过程中模板剂存在使用成本普遍较高的问题，研究了SSZ-13型沸石分子筛的低成本无模板剂合成方法，分析不同硅铝比的Y型沸石转晶合成SSZ-13分子筛的行为，这对降低生产成本，开发出绿色高效的合成方法有着重要意义。2. 研究内容与预期目标
研究内容：
（1）广泛查阅文献，搜集SSZ-13沸石分子筛的主要制备方法，如：水热合成法、转晶合成法以及固相研磨法等；并根据SSZ-13分子筛在合成过程中使用模板剂的情况，搜集主要制备方法如：单模板剂法、混合模板剂法和络合物模板剂法等，将搜集的内容进行归纳总结；
（2）广泛查阅文献，搜集SAPO-34型分子筛的合成如水热合成法、微波合成法、两相合成法、溶剂热合成以及干胶转移合成法等，将搜集的内容进行归纳总结；
3. 研究方法与步骤
研究方法：通过阅读大量的相关文献和期刊，归纳总结SAPO-34型和SSZ-13型分子筛的合成和应用。
步骤：1、查阅文献资料，了解国内外的研究现状，搜集合成SAPO-34型和SSZ-13型沸石分子筛的方法，进行合成方法的筛选，并对合成过程中的影响因素，进行分析总结。
2、查阅文献资料，搜集SAPO-34型和SSZ-13型沸石分子筛的主要应用领域，进行总结分析。结合文献调研得到的结论，对比分析SSZ-13型分子筛与SAPO-34型分子筛作为催化剂甲醇制烯烃领域的应用，进行优缺点比较；
4. 参考文献
[1] Biswa Nath Bhadra, Pill WonSeo, Nazmul Abedin Khan, et al. Conversion of Y into SSZ-13 zeolite in thepresence of tetraethylammonium hydroxide and ethylene-to- propylene reactionsover SSZ-13 zeolites, Catalysis Today, 2017, 298: 53-60
[2] Radka Nedyalkova, CliffMontreuil, Christine Lambert, et al. Interzeolite Conversion of FAU TypeZeolite into CHA and its Application in NH3-SCR, Top Catal, 2013, 56: 550-557
[3] Yuewei Ji, Mark A. Deimund,Yashodhan Bhawe, et al, Organic-Free Synthesis of CHA-Type Zeolite Catalystsfor the Methanol-to-Olefins Reaction, ACS Catal., 2015, 5: 4456#8722;4465
5. 工作计划
1. 2022-3-02～2022-3-15查阅文献，了解论文的研究内容，搜集下载调研文献，完成外文翻译及开题报告。
2. 2022-3-16～2022-5-15进行文献的阅读、总结SAPO-34型和SSZ-13型沸石分子筛的主要合成方法，并对合成过程中的影响因素，进行分析总结。
3.2022-4-10～2022-4-20 查阅文献资料，总结SSZ-13型沸石分子筛在无模板剂条件下的合成方法，分析不同硅铝比的Y型沸石转晶合成SSZ-13分子筛的行为。
