新型三维开放骨架磷酸铝化合物的合成及晶化过程中的共模板效应

doi:10.7503/cjcu20170038

高等学校化学学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (5): 701.doi: 10.7503/cjcu20170038

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新型三维开放骨架磷酸铝化合物的合成及晶化过程中的共模板效应

王爱天, 孙洋洋, 徐如人, 闫文付()

吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室, 化学学院, 长春 130012

收稿日期:2017-01-17 出版日期:2017-05-10 发布日期:2017-04-18
作者简介:联系人简介: 闫文付, 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事无机微孔材料的晶化机理以及手性分子筛的合成与应用方面的研究. E-mail:yanw@jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21571075, 21621001, 21320102001)资助

Synthesis of a New Open-framework Aluminophosphate and the Co-templating Effect in the Crystallization^†

WANG Aitian, SUN Yangyang, XU Ruren, YAN Wenfu^*()

State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry, College of Chemistry, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2017-01-17 Online:2017-05-10 Published:2017-04-18
Contact: YAN Wenfu E-mail:yanw@jlu.edu.cn
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.21571075, 21621001, 21320102001)

摘要/Abstract

摘要：

以1,2-丙二胺(1,2-DAP)为结构导向剂, 在180 ℃加热摩尔组成为n(Al₂O₃)∶n(P₂O₅)∶n(1,2-DAP)∶n(H₂O)=1∶6∶5.5∶139的初始混合物, 合成了具有AlPO-CJ31骨架结构的新型三维开放骨架磷酸铝化合物(1); 加热摩尔组成为n(Al₂O₃)∶n(P₂O₅)∶n(1,2-DAP)∶n(H₂O)=1∶6∶7.5∶139的初始混合物, 合成了二维层状磷酸铝化合物APDAP₁₂-150. 利用X射线粉末衍射分析(XRD)、元素分析、热重/差热分析等表征手段确认了化合物1的分子式为[Al₄P₅O₂₀·H₃O·H₂O]·[H₃NCH₂CHNH₃CH₃], 质子化的水分子与双质子化的1,2-丙二胺共同起到了导向化合物1的作用. 调变初始混合物中1,2-丙二胺的比例可显著影响其模板效应. 1,2-丙二胺比例较低[n(1,2-DAP)=5.5]时, 产物为三维开放骨架化合物, 而当其比例较高[n(1,2-DAP)=7.5]时, 产物为二维层状化合物.

关键词: 沸石, 磷酸铝, 共模板效应

Abstract:

By heating the initial mixture with the molar composition of n(Al₂O₃)∶n(P₂O₅)∶n(1,2-DAP)∶n(H₂O)=1∶6∶x∶139(1,2-DAP refers to 1,2-diaminopropane) at 180 ℃, a new three-dimensional open-framework aluminophosphate(compound 1) and a two-dimensional layered aluminophosphate APDAP₁₂-150 were obtained at x=5.5 and x=7.5, respectively. The framework topology of compound 1 is the same as that of AlPO-CJ31, a three-dimensional open-framework aluminophosphate directed by the template of diethylenetriamine. By combing the results of powder X-ray diffraction analysis(XRD), elemental analysis(C, H, N) and TG-DTA analysis, the composition of compound 1 was determined and the co-templating effect of protonated water was confirmed.

Key words: Zeolite, Aluminophosphate, Co-template directing effect

中图分类号:

O611.4

TrendMD:

王爱天, 孙洋洋, 徐如人, 闫文付. 新型三维开放骨架磷酸铝化合物的合成及晶化过程中的共模板效应. 高等学校化学学报, 2017, 38(5): 701.

WANG Aitian, SUN Yangyang, XU Ruren, YAN Wenfu. Synthesis of a New Open-framework Aluminophosphate and the Co-templating Effect in the Crystallization^†. Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(5): 701.

图/表 4

Fig.1 Aluminophosphates directed by diethylenetriamine and 1,2-diaminopropane

Fig.2 Experimental XRD powder pattern of compound 1(a) and simulated one of AlPO-CJ31(b)(A) and experimental powder XRD pattern(a) and simulated one(b) of APDAP12-150(B)

Fig.3 SEM images of compound 1(A) and APDAP12-150(B)

Fig.4 TG-DTA curves of compound 1

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