CN103408031A - 一种sapo-41分子筛的微波加热合成方法 - Google Patents
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Abstract
一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法，涉及一种SAPO-41分子筛的合成方法。本发明是要解决现有的传统电加热法合成SAPO-41分子筛的方法存在晶化时间长和存在杂晶的技术问题。本发明的合成方法如下：一、合成初始凝胶；二、合成SAPO-41分子筛。本发明合成的SAPO-41分子筛可作为催化剂应用于石油化工生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种SAPO-41分子筛的合成方法。
背景技术
SAPO-41分子筛是一种具有AFO拓扑结构的磷酸硅铝类中孔分子筛，具有一维椭圆型十元环的直孔结构，孔道尺寸为0.43nm×0.70nm。SAPO-41分子筛是由Si原子取代AlPO4-41分子筛骨架中的P或P和Al，由A1O4、PO4和SiO4四面体构成三维非中性的骨架结构，含有可交换的阳离子，具有一定的酸性。同时其孔道尺寸和几何构型有利于支链烷烃异构体的生成和扩散，因此，SAPO-41分子筛作为酸性载体担载金属合成的双功能催化剂在长碳链正构烷烃加氢异构化反应中表现出优异的催化活性和异构化选择性。
1984年，Flanigen等人首次在专利US4,440,870中公开了具有AFO拓扑结构磷酸硅铝分子筛的合成方法，然而采用该方法得到的产物中经常出现具有AEL和ATO拓扑结构的磷酸硅铝的杂晶，很难得到纯相的SAPO-41分子筛，这导致SAPO-41分子筛虽然具有优异的催化性能，但由于合成方面的限制使SAPO-41分子筛难以得到开发应用。SAPO-41分子筛的合成通常是以硅溶胶为硅源、拟薄水铝石为铝源、磷酸或亚磷酸为磷源、四丁基氢氧化铵、二正丙胺和二异丙胺为模板剂，采用电加热方式或者在溶剂热晶化体系，于160℃～205℃在自生压力下晶化1天～9天合成得到的。尽管近年来报道了许多关于合成SAPO-41分子筛的改进方法，但是这些合成方法的缺点是晶化时间长、产品中极易出现SAPO-11、SAPO-31、SAPO-39和SAPO-5分子筛等多种晶相，而且所合成的分子筛的重复性差。
发明内容
本发明是要解决现有的传统电加热法合成SAPO-41分子筛的方法存在晶化时间长和存在杂晶的技术问题，而提供一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法。
本发明的一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法按以下步骤进行：
一、将质量分数为80%～90%的磷酸、质量分数为65%～75%的拟薄水铝石、质量分数为95%～99%的二正丙胺和质量分数为20%～30%的硅溶胶依次加入到去离子水中，在500r/min～2000r/min的转速下搅拌1h～10h，即得到初始凝胶；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为65%～75%的拟薄水铝石的质量比为1:(0.5～1.0)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为95%～99%的二正丙胺的质量比为1:(0.5～1.8)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为20%～30%的硅溶胶的质量比为1:(0.05～1.0)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与去离子水的质量比为1:(2.3～4.9)；
二、将步骤一中得到的初始凝胶置于带聚四氟乙烯内衬的高压微波反应釜中，加热功率为400W～1000W，在140℃～200℃的温度条件下晶化0.5h～4h，自然冷却至室温得到晶化产物，然后对晶化产物进行去离子水离心洗涤3次～5次，单次去离子水离心洗涤时间为10min～12min，得到洗涤后的晶化产物，在温度为100℃～200℃的条件下对洗涤后的晶化产物进行干燥，干燥时间为10h～24h，最后在温度为500℃～700℃下焙烧4h～30h，自然冷却至室温，即得到SAPO-41分子筛。
本发明的优点：
一、采用微波加热法合成的SAPO-41分子筛产品为纯相，没有SAPO-5、SAPO-31和SAPO-11等杂晶；
二、采用微波加热法，在微波加热的条件下晶化0.5h-3h即可合成出高结晶度的纯相SAPO-41分子筛，大大缩减了分子筛的晶化时间；
三、采用本发明方法可以合成硅铝比在较宽范围内变化的SAPO-41分子筛，使分子筛的酸性可调控性更强，可以作为催化剂广泛应用于石油化工和精细化工等领域的工业生产中。
附图说明
图1是试验一合成的SAPO-41分子筛的X射线衍射谱图；
图2是试验一合成的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图；
图3是试验二合成的SAPO-41分子筛的X射线衍射谱图；
图4是试验二合成的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图；
图5是试验三合成的SAPO-41分子筛的X射线衍射谱图；
图6是试验三合成的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式中一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法是按以下步骤进行的：
一、将质量分数为80%～90%的磷酸、质量分数为65%～75%的拟薄水铝石、质量分数为95%～99%的二正丙胺和质量分数为20%～30%的硅溶胶依次加入到去离子水中，在500r/min～2000r/min的转速下搅拌1h～10h，即得到初始凝胶；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为65%～75%的拟薄水铝石的质量比为1:(0.5～1.0)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为95%～99%的二正丙胺的质量比为1:(0.5～1.8)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为20%～30%的硅溶胶的质量比为1:(0.05～1.0)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与去离子水的质量比为1:(2.3～4.9)；
二、将步骤一中得到的初始凝胶置于带聚四氟乙烯内衬的高压微波反应釜中，加热功率为400W～1000W，在140℃～200℃的温度条件下晶化0.5h～4h，自然冷却至室温得到晶化产物，然后对晶化产物进行去离子水离心洗涤3次～5次，单次去离子水离心洗涤时间为10min～12min，得到洗涤后的晶化产物，在温度为100℃～200℃的条件下对洗涤后的晶化产物进行干燥，干燥时间为10h～24h，最后在温度为500℃～700℃下焙烧4h～30h，自然冷却至室温，即得到SAPO-41分子筛。
本实施方式的优点：
一、采用微波加热法合成的SAPO-41分子筛产品为纯相，没有SAPO-5、SAPO-31和SAPO-11等杂晶；
二、采用微波加热法，在微波加热的条件下晶化0.5h-3h即可合成出高结晶度的纯相SAPO-41分子筛，大大缩减了分子筛的晶化时间；
三、采用本发明方法可以合成硅铝比在较宽范围内变化的SAPO-41分子筛，使分子筛的酸性可调控性更强，可以作为催化剂广泛应用于石油化工和精细化工等领域的工业生产中。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中将质量分数为80%～90%的磷酸、质量分数为65%～75%的拟薄水铝石、质量分数为95%～99%的二正丙胺和质量分数为20%～30%的硅溶胶依次加入到去离子水中，在1000r/min～1500r/min的转速下搅拌3h～7h，即得到初始凝胶。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为65%～75%的拟薄水铝石的质量比为1:(0.6～0.8)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为95%～99%的二正丙胺的质量比为1:(1.0～1.5)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为20%～30%的硅溶胶的质量比为1:(0.1～0.7)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与去离子水的质量比为1:(3.0～4.1)。其它与具体实施方式一或二之一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二中将步骤一中得到的初始凝胶置于带聚四氟乙烯内衬的高压微波反应釜中，加热功率为600W～800W，在160℃～180℃的温度条件下晶化1.5h～3h。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中对晶化产物进行去离子水离心洗涤3次～5次，单次去离子水离心洗涤时间为10min～12min，得到洗涤后的晶化产物，在温度为110℃～170℃的条件下对洗涤后的晶化产物进行干燥，干燥时间为12h～20h，最后在温度为550℃～650℃下焙烧10h～20h，自然冷却至室温，即得到SAPO-41分子筛。其它与具体实施方式一至四之一相同。
通过以下试验验证本发明的有益效果：
试验一：本试验的一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法是按以下方法实现：
一、将质量分数为85%的磷酸、质量分数为71%的拟薄水铝石、质量分数为98%的二正丙胺和质量分数为27%的硅溶胶依次加入到去离子水中，在1000r/min的转速下搅拌7h，即得到初始凝胶；其中，步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与质量分数为71%的拟薄水铝石的质量比为1:0.6；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与质量分数为71%的二正丙胺的质量比为1:1.3；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与质量分数为27%的硅溶胶的质量比为1:0.2；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与去离子水的质量比为1:4.1；
二、将步骤一中得到的初始凝胶置于带聚四氟乙烯内衬的高压微波反应釜中，加热功率为600W，在180℃的温度条件下晶化2.5h，自然冷却至室温得到晶化产物，然后对晶化产物进行去离子水离心洗涤3次，单次去离子水离心洗涤时间为10min，得到洗涤后的晶化产物，在温度为110℃的条件下对洗涤后的晶化产物进行干燥，干燥时间为12h，最后在温度为650℃下焙烧18h，自然冷却至室温，即得到SAPO-41分子筛。
图1是试验一合成的SAPO-41分子筛的X射线衍射谱图，从图中可以看出，在2θ为6.8°、9.7°、13.7°、18.3°、20.6°、21.1°、22.3°、23.0°和23.2°处均具有SAPO-41分子筛的特征衍射峰，并且无其它杂晶；图2是试验一合成的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图，从图中可以观察到本试验合成的SAPO-41分子筛为棱柱状晶体。
试验二：本试验的一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法是按以下方法实现：
一、将质量分数为85%的磷酸、质量分数为71%的拟薄水铝石、质量分数为98%的二正丙胺和质量分数为27%的硅溶胶依次加入到去离子水中，在1000r/min的转速下搅拌7h，即得到初始凝胶；其中，步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与质量分数为71%的拟薄水铝石的质量比为1:0.6；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与质量分数为71%的二正丙胺的质量比为1:1.3；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与质量分数为27%的硅溶胶的质量比为1:0.4；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与去离子水的质量比为1:4.1；
二、将步骤一中得到的初始凝胶置于带聚四氟乙烯内衬的高压微波反应釜中，加热功率为600W，在180℃的温度条件下晶化2.5h，自然冷却至室温得到晶化产物，然后对晶化产物进行去离子水离心洗涤3次，单次去离子水离心洗涤时间为10min，得到洗涤后的晶化产物，在温度为110℃的条件下对洗涤后的晶化产物进行干燥，干燥时间为12h，最后在温度为650℃下焙烧18h，自然冷却至室温，即得到SAPO-41分子筛。
图3是试验二合成的SAPO-41分子筛的X射线衍射谱图，从图中可以看出，在2θ为6.8°、9.7°、13.7°、18.3°、20.6°、21.1°、22.3°、23.0°和23.2°处均具有SAPO-41分子筛的特征衍射峰，并且无其它杂晶；图4是试验二合成的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图，从图中可以观察到本试验合成的SAPO-41分子筛为棱柱状晶体。
试验三：本试验的一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法是按以下方法实现：
一、将质量分数为85%的磷酸、质量分数为71%的拟薄水铝石、质量分数为98%的二正丙胺和质量分数为27%的硅溶胶依次加入到去离子水中，在1000r/min的转速下搅拌7h，即得到初始凝胶；其中，步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与质量分数为71%的拟薄水铝石的质量比为1:0.6；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与质量分数为71%的二正丙胺的质量比为1:1.3；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与质量分数为27%的硅溶胶的质量比为1:0.6；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与去离子水的质量比为1:4.1；
二、将步骤一中得到的初始凝胶置于带聚四氟乙烯内衬的高压微波反应釜中，加热功率为600W，在180℃的温度条件下晶化2.5h，自然冷却至室温得到晶化产物，然后对晶化产物进行去离子水离心洗涤3次，单次去离子水离心洗涤时间为10min，得到洗涤后的晶化产物，在温度为110℃的条件下对洗涤后的晶化产物进行干燥，干燥时间为12h，最后在温度为650℃下焙烧18h，自然冷却至室温，即得到SAPO-41分子筛。
图5是试验三合成的SAPO-41分子筛的X射线衍射谱图，从图中可以看出，在2θ为6.8°、9.7°、13.7°、18.3°、20.6°、21.1°、22.3°、23.0°和23.2°处均具有SAPO-41分子筛的特征衍射峰，并且无其它杂晶；图6是试验三合成的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图，从图中可以观察到本试验合成的SAPO-41分子筛为棱柱状晶体。
Claims (5)
1.一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法，其特征在于SAPO-41分子筛的微波加热合成方法是按以下步骤进行：
一、将质量分数为80%～90%的磷酸、质量分数为65%～75%的拟薄水铝石、质量分数为95%～99%的二正丙胺和质量分数为20%～30%的硅溶胶依次加入到去离子水中，在500r/min～2000r/min的转速下搅拌1h～10h，即得到初始凝胶；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为65%～75%的拟薄水铝石的质量比为1:(0.5～1.0)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为95%～99%的二正丙胺的质量比为1:(0.5～1.8)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为20%～30%的硅溶胶的质量比为1:(0.05～1.0)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与去离子水的质量比为1:(2.3～4.9)；
二、将步骤一中得到的初始凝胶置于带聚四氟乙烯内衬的高压微波反应釜中，加热功率为400W～1000W，在140℃～200℃的温度条件下晶化0.5h～4h，自然冷却至室温得到晶化产物，然后对晶化产物进行去离子水离心洗涤3次～5次，单次去离子水离心洗涤时间为10min～12min，得到洗涤后的晶化产物，在温度为100℃～200℃的条件下对洗涤后的晶化产物进行干燥，干燥时间为10h～24h，最后在温度为500℃～700℃下焙烧4h～30h，自然冷却至室温，即得到SAPO-41分子筛。
2.根据权利要求1所述的一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法，其特征在于步骤一中将质量分数为80%～90%的磷酸、质量分数为65%～75%的拟薄水铝石、质量分数为95%～99%的二正丙胺和质量分数为20%～30%的硅溶胶依次加入到去离子水中，在1000r/min～1500r/min的转速下搅拌3h～7h，即得到初始凝胶。
3.根据权利要求1所述的一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法，其特征在于步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为65%～75%的拟薄水铝石的质量比为1:(0.6～0.8)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为95%～99%的二正丙胺的质量比为1:(1.0～1.5)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与质量分数为20%～30%的硅溶胶的质量比为1:(0.1～0.7)；步骤一中所述的质量分数为80%～90%的磷酸与去离子水的质量比为1:(3.0～4.1)。
4.根据权利要求1所述的一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法，其特征在于步骤二中将步骤一中得到的初始凝胶置于带聚四氟乙烯内衬的高压微波反应釜中，加热功率为600W～800W，在160℃～180℃的温度条件下晶化1.5h～3h。
5.根据权利要求1所述的一种SAPO-41分子筛的微波加热合成方法，其特征在于步骤二中对晶化产物进行去离子水离心洗涤3次～5次，单次去离子水离心洗涤时间为10min～12min，得到洗涤后的晶化产物，在温度为110℃～170℃的条件下对洗涤后的晶化产物进行干燥，干燥时间为12h～20h，最后在温度为550℃～650℃下焙烧10h～20h，自然冷却至室温，即得到SAPO-41分子筛。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109896531A (zh) * | 2019-04-21 | 2019-06-18 | 王干 | 一种sapo-11分子筛的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1456502A (zh) * | 2003-03-27 | 2003-11-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 硅磷酸铝分子筛的制备方法 |
| CN101786640A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-07-28 | 黑龙江大学 | 一种微波加热合成sapo-31分子筛的方法 |
| CN103011196A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 黑龙江大学 | 一种采用新型模板剂合成sapo-41分子筛的方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1456502A (zh) * | 2003-03-27 | 2003-11-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 硅磷酸铝分子筛的制备方法 |
| CN101786640A (zh) * | 2010-02-12 | 2010-07-28 | 黑龙江大学 | 一种微波加热合成sapo-31分子筛的方法 |
| CN103011196A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 黑龙江大学 | 一种采用新型模板剂合成sapo-41分子筛的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李黎声等: "SAPO-41的合成、表征及临氢异构催化性能", 《石油学报(石油加工)》 * |
| 梁君等: "两种拟薄水铝石对SAPO-41分子筛合成的影响", 《石油学报(石油加工)》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109896531A (zh) * | 2019-04-21 | 2019-06-18 | 王干 | 一种sapo-11分子筛的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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