使用聚丙烯酰胺合成SAPO-34可提高甲醇制烯烃（MTO）反应中催化剂的寿命及轻烯烃选择性

《Scientific Reports》：Synthesis of SAPO-34 using polyacrylamide enhances the catalyst lifetime and selectivity of light olefins in MTO

　　摘要面对全球需求增长和新兴经济体的快速发展，行业面临越来越大的压力，需要建立经济可行且环境友好的轻烯烃生产路径。在这一背景下，甲醇制烯烃（MTO）工艺作为一种高效且可持续的传统烯烃路线替代品，已获得广泛应用。本研究采用协同多模板策略结合化学工程化聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶合成了SAPO-34催化剂，其中改性PAM同时充当活性结构导向剂和成核调控组分。全面的表征（BET、FTIR、NH?-TPD、XRD和FESEM）表明，工程化PAM促进了分级孔结构形成，调节了酸度，并减小了晶粒尺寸。BET分析显示，比表面积从525显著提升至556 m2/g，介孔体积从0.08大幅增至0.17 cm3/g，表明结构性能显著提升。这些结构优化改善了传质过程，提高了活性位点的可及性，并抑制了积炭沉积。在工业相关MTO条件下，优化后的分级SAPO-34催化剂寿命达1140分钟，轻烯烃选择性达96%，优于文献报道的传统SAPO-34催化剂（其寿命通常为400–500分钟，选择性在80–90%之间）。