CN102211781A - 一种高含铁量的Fe-MCM-41分子筛的制备方法 - Google Patents

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袁涛红
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Abstract

本发明是一种高铁含量的Fe-MCM-41分子筛的制备方法。本发明通过水热合成法，采用酒石酸钠(TA)作为铁离子的螯合剂，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为有机模板剂，正硅酸乙酯为硅源，搅拌30min-120min，用无机碱调节pH值为7-11，搅拌2-6h。其摩尔组成为CTAB∶SiO2＝0.1-0.25，TA∶SiO2＝0.05-0.6，H2O∶SiO2＝70-150。然后在90-130℃自升压力水热条件下晶化48-120h，将净化后产物冷却至室温后，抽滤，洗涤至中性，烘干，在1℃/min的条件下程序升温至500℃-600℃保温5h。此法可将铁离子直接引入骨架制备出铁含量高达7wt％-14wt％Fe的介孔分子筛，此分子筛具有均一的孔径，比表面积为700-1200m2g-1，孔体积为0.7-3.0cm3g-1。

Description

一种高含铁量的Fe-MCM-41分子筛的制备方法
一、技术领域
本发明是一种高铁含量的MCM-41分子筛的制备方法。
二、背景技术
1992年美国Mobil公司合成了具有大的比表面积、孔道呈规则六方形排列并可调节的有序介孔分子筛系列M41S(孔径为1.6-10nm)(Nature，1992，359：710-712)，由于它的这些显著特点，它在催化、吸附、材料等领域中具有广阔的应用前景。为提高其催化活性，需在分子筛骨架上引入杂原子，当硅骨架上引入三价杂原子Fe3+后会引起骨架上的电荷不平衡，产生质子酸B酸，因此，引入骨架的三价杂原子Fe3+的量影响了改性分子筛的催化活性。含铁的介孔分子筛在苯或烷烃的选择氧化，芳烃烷基化和苯酚羟基化等方面具有很好的催化活性能。S.Samanta(Ind.Eng.Chem.Res，2003，42：3012-3018)采用控制pH值为8-8.5以避免产生铁的氧化物和氢氧化物沉淀的产生，制备了含8.2wt％Fe的Fe-MCM-41分子筛，Cheng Wu等(Microporous Mesoporous Mate，2008，113：163-170)采用溶胶凝胶法和水热处理相结合的方法制备了Fe/Si摩尔比为0.091的Fe-MCM-41分子筛。分子筛中的铁含量依然有待提高。
三、发明内容
1、发明目的：本发明提供了一种高铁含量的Fe-MCM-41分子筛的制备方法，其目的在于提高其催化活性。
2、技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：
室温下将铁源硝酸铁和螯合剂溶解在去离子水中搅拌20-60min，加入有机模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，搅拌30-120min，加入硅源正硅酸乙酯，搅拌30min-120min，用无机碱调节pH值为7-11，搅拌2-6h。其摩尔组成为CTAB∶SiO2＝0.1-0.25，TA∶SiO2＝0.05-0.6，H2O∶SiO2＝70-150，TA为螯合剂。然后在90-130℃自升压力水热条件下晶化48-120h，将净化后产物冷却至室温后，抽滤，洗涤至中性，烘干，焙烧得到目标产品。
所述的铁源的螯合剂为酒石酸钠。
所述的无机碱为氢氧化钠或氨水。
所述的焙烧过程是在1℃/min的条件下程序升温至500℃-600℃保温5h。
3、优点及效果
本发明的方法合成的高含铁量的介孔分子筛保持了传统MCM-41的有序介孔孔道的结构特点，同时引入了含量高达7wt％-14wt％的杂原子铁进入分子筛骨架，从而使分子筛骨架产生更多的B酸和L酸。比表面积为700-1200m2g-1，孔体积为0.7-3.0cm3g-1，具有很强的潜在应用价值。
四、附图说明
附图1为实施例1中的样品Fe-MCM-41的X射线衍射图。
附图2为实施例2中的样品Fe-MCM-41的X射线衍射图。
附图3为实施例3中的样品Fe-MCM-41的X射线衍射图。
五、具体实施方式
下面通过实施例对本发明的内容作进一步的详细说明，但并不因此而限制本发明。
以下所用的水均为去离子水；所用的试剂均采用分析纯试剂；所得成品的X射线衍射测定是用粉晶衍射测试，所用仪器为日本理学D/max-RA型X射线衍射仪，电压30kV，电流30mA，扫描范围0.5°至10°2θ；样品的比表面积和孔径分布测试采用Micromeritics公司的ASAP 2010型表面积和孔径分析仪，测试前样品在300℃真空下前处理5h，测试样品在液氮温度77K下的氮气吸附脱附等温线，比表面积采用Brunauer-Emmett-Teller(BET)法计算，孔径分布和孔体积采用Barrett-Joyner-Halenda(BJH)法计算。X射线荧光分析(XRF)采用Philips公司Magix-601型X射线荧光光谱仪。
实施例1
室温下将一定量的硝酸铁和酒石酸钠(TA)溶于去离子水中搅拌40min，加入有机模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，搅拌60min，滴加正硅酸乙酯，搅拌60min后用NaOH溶液调节pH值为9，连续搅拌2h后将反应得到的乳浊液转移入聚四氟乙烯内衬的反应罐中，在110℃下静态晶化96h。反应物的摩尔组成比为CTAB∶SiO2＝0.2，Fe(NO3)3∶SiO2＝0.15，H2O∶SiO2＝100，TA∶SiO2＝0.3。产物晶化完成后，冷却至室温，抽滤，洗涤至滤液pH为7，80℃干燥，以1℃/min的速率升温至550℃，保温6h即得成品。XRF表征该成品中含11.75wt％Fe，N2吸附脱附等温线法测得样品比表面积为987m2g-1，孔体积为2.0cm3g-1。该成品的X射线衍射图见附图1。
实施例2
室温下将一定量的硝酸铁和酒石酸钠(TA)溶于去离子水中搅拌40min，加入有机模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，搅拌60min，滴加正硅酸乙酯，搅拌60min后用NaOH溶液调节pH值为9，连续搅拌2h后将反应得到的乳浊液转移入聚四氟乙烯内衬的反应罐中，在110℃下静态晶化96h。反应物的摩尔组成比为CTAB∶SiO2＝0.2，Fe(NO3)3∶SiO2＝0.1，H2O∶SiO2＝100，TA∶SiO2＝0.2。产物晶化完成后，冷却至室温，抽滤，洗涤至滤液pH为7，80℃干燥，以1℃/min的速率升温至550℃，保温6h即得成品。XRF表征该成品中含7.34wt％Fe，N2吸附脱附等温线法测得样品比表面积为1182m2g-1，孔体积为1.3cm3g-1。该成品的X射线衍射图见附图2。
实施例3
室温下将一定量的硝酸铁和酒石酸钠(TA)溶于去离子水中搅拌40min，加入有机模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，搅拌50min，滴加正硅酸乙酯，搅拌100min后用NaOH溶液调节pH值为9，连续搅拌3h后将反应得到的乳浊液转移入聚四氟乙烯内衬的反应罐中，在110℃下静态晶化60h。反应物的摩尔组成比为CTAB∶SiO2＝0.2，Fe(NO3)3∶SiO2＝0.15，H2O∶SiO2＝125，TA∶SiO2＝0.3。产物晶化完成后，冷却至室温，抽滤，洗涤至滤液pH为7，80℃干燥，以1℃/min的速率升温至550℃，保温6h即得成品。XRF表征该成品中含11.26wt％Fe，N2吸附脱附等温线法测得样品比表面积为924m2g-1，孔体积为0.9cm3g-1。该成品的X射线衍射图见附图3。

Claims (3)

1.一种高含铁量的Fe-MCM-41分子筛的制备方法，该类分子筛的主要特征在于其在全硅分子筛骨架内引入杂原子Fe，分子筛骨架中的铁含量高达7wt％-14wt％。 
2.按照权利要求1所述分子筛，其特征在于所述分子筛骨架中铁含量为4wt％-14wt％，分子筛的比表面积为700-1200m2g-1，孔体积为0.7-3.0cm3g-1。 
3.按照权利要求1所述分子筛的制备方法，其特征在于该高含铁量的Fe-MCM-41分子筛的制备步骤包括：
(1)室温下将铁源硝酸铁和螯合剂TA溶解在去离子水中搅拌20-60min，加入有机模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，搅拌30-120min，加入硅源正硅酸乙酯，搅拌30min-120min，滴加氢氧化钠或氨水调节pH值为7-11，搅拌2-6h。TA为酒石酸钠，反应混合物的摩尔组成为CTAB∶SiO2＝0.1-0.25，TA∶SiO2＝0.05-0.6，H2O∶SiO2＝70-150。
(2)步骤(1)的乳浊液在自升压力水热条件下晶化，其晶化温度为90-130℃，晶化时间为48-120h。
(3)步骤(2)的晶化过程结束后，将反应物冷却为至室温后，抽滤，洗涤至中性，烘干，500-600℃焙烧得到目标产品。 
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103191770A (zh) * 2013-03-22 2013-07-10 华南理工大学 含铁介孔分子筛催化剂及其在离子液体催化降解中的应用
CN104857983A (zh) * 2015-04-30 2015-08-26 北京化工大学 一种负载型金属介孔分子筛贵金属催化剂及其制备方法
CN104857986A (zh) * 2015-04-20 2015-08-26 南京工业大学 一种用于催化苯酚羟基化的含铁mcm-41分子筛膜制备方法
CN105006286A (zh) * 2015-07-15 2015-10-28 安徽鸿海电缆有限公司 一种高阻燃耐电耐老化电缆
CN105253895A (zh) * 2015-10-28 2016-01-20 北京化工大学 一种骨架中高含量Fe的Beta分子筛及其制备方法
CN105312075A (zh) * 2015-11-25 2016-02-10 北京化工大学 一种高分散双金属Pt@Fe-MCM-41催化剂及其制备方法
CN106145143A (zh) * 2015-04-17 2016-11-23 中国石油化工股份有限公司 一种合成杂原子微介孔复合材料的方法
CN106145146A (zh) * 2015-04-17 2016-11-23 中国石油化工股份有限公司 杂原子分子筛的合成方法
CN108658088A (zh) * 2018-05-31 2018-10-16 西安科技大学 一种利用煤矸石制备磁性3a型分子筛的方法
CN114768748A (zh) * 2022-04-22 2022-07-22 山东亮剑环保新材料有限公司 一种全硅微介复合分子筛VOCs吸附剂的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101367528A (zh) * 2008-07-15 2009-02-18 上海应用技术学院 双金属原子改性mcm-41介孔分子筛及其制备方法
CN101412521A (zh) * 2008-10-29 2009-04-22 扬州大学 掺杂mcm-41型介孔分子筛的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101367528A (zh) * 2008-07-15 2009-02-18 上海应用技术学院 双金属原子改性mcm-41介孔分子筛及其制备方法
CN101412521A (zh) * 2008-10-29 2009-04-22 扬州大学 掺杂mcm-41型介孔分子筛的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHANDRA, DEBRAJ, ET AL: "Titanium-rich highly ordered mesoporous silica synthesized by using a mixed surfactant system", 《JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY》, vol. 179, no. 6, 24 March 2006 (2006-03-24), pages 1802 - 1807 *
CHOI, JUNG-SIK, ET AL: "Phenol hydroxylation using Fe-MCM-41 catalysts", 《CATALYSIS TODAY》, vol. 111, no. 3, 4 January 2006 (2006-01-04), pages 280 - 287 *
SAMANTA, S, ET AL: "Synthesis and characterization of iron-rich highly ordered mesoporous Fe-MCM-41", 《INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH》, vol. 42, no. 13, 23 May 2003 (2003-05-23), pages 3012 - 3018 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103191770A (zh) * 2013-03-22 2013-07-10 华南理工大学 含铁介孔分子筛催化剂及其在离子液体催化降解中的应用
CN103191770B (zh) * 2013-03-22 2015-06-03 华南理工大学 含铁介孔分子筛催化剂及其在离子液体催化降解中的应用
CN106145143B (zh) * 2015-04-17 2018-06-19 中国石油化工股份有限公司 一种合成杂原子微介孔复合材料的方法
CN106145146B (zh) * 2015-04-17 2018-06-19 中国石油化工股份有限公司 杂原子分子筛的合成方法
CN106145143A (zh) * 2015-04-17 2016-11-23 中国石油化工股份有限公司 一种合成杂原子微介孔复合材料的方法
CN106145146A (zh) * 2015-04-17 2016-11-23 中国石油化工股份有限公司 杂原子分子筛的合成方法
CN104857986A (zh) * 2015-04-20 2015-08-26 南京工业大学 一种用于催化苯酚羟基化的含铁mcm-41分子筛膜制备方法
CN104857983A (zh) * 2015-04-30 2015-08-26 北京化工大学 一种负载型金属介孔分子筛贵金属催化剂及其制备方法
CN105006286A (zh) * 2015-07-15 2015-10-28 安徽鸿海电缆有限公司 一种高阻燃耐电耐老化电缆
CN105253895B (zh) * 2015-10-28 2017-12-29 北京化工大学 一种骨架中高含量Fe的Beta分子筛及其制备方法
CN105253895A (zh) * 2015-10-28 2016-01-20 北京化工大学 一种骨架中高含量Fe的Beta分子筛及其制备方法
CN105312075A (zh) * 2015-11-25 2016-02-10 北京化工大学 一种高分散双金属Pt@Fe-MCM-41催化剂及其制备方法
CN108658088A (zh) * 2018-05-31 2018-10-16 西安科技大学 一种利用煤矸石制备磁性3a型分子筛的方法
CN108658088B (zh) * 2018-05-31 2020-01-24 西安科技大学 一种利用煤矸石制备磁性3a型分子筛的方法
CN114768748A (zh) * 2022-04-22 2022-07-22 山东亮剑环保新材料有限公司 一种全硅微介复合分子筛VOCs吸附剂的制备方法

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