CN104973609A - 一种纳米sapo-34分子筛的制备方法 - Google Patents

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刘艳娜
肖松
董鹏
龙代奎
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Abstract

本发明公开了一种纳米SAPO-34分子筛的制备方法,属于沸石分子筛制备领域。本发明所述方法包括向去离子水中加入正硅酸乙酯(TEOS)和四乙基氢氧化铵(TEAOH),于搅拌下缓慢加入异丙醇铝、磷酸和一定浓度的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液,将上述溶液常温搅拌陈化24-72 h,180-210℃下晶化16-24h,经过离心、洗涤、干燥、焙烧等步骤,得到纳米SAPO-34分子筛;所述反应物的摩尔配比为:(1-2)Al2O3:(2-4)P2O5:(0.6-1.5)SiO2:(4-8)TEAOH:(1×10-4-5×10-4)CTAB:(140-200)H2O。本制备方法工艺简单、易于操作、成本低,并可制备出粒度小于300nm的纳米SAPO-34分子筛。

Description

一种纳米SAPO-34分子筛的制备方法
技术领域
本发明具体涉及一种纳米SAPO-34分子筛的制备方法,属于沸石分子筛制备领域。
背景技术
SAPO-34分子筛由SiO2、A1O2 -、PO2 +三种四面体相互连接而成,具有三维交叉孔道、八元环孔口直径和中等强度酸中心,其独特的结构使其在甲醇制烯烃(MTO)具有优异的性能。当减小催化剂SAPO-34分子筛的尺寸,尤其是将其粒径降至纳米级时,催化剂比表面积可得到有效地提高,分子在孔道中的扩散控制减弱,进而使催化剂的活性和抗积炭能力都得到提高。通常采用常规水热法合成SAPO-34分子筛,晶核形成后极易发生自聚,因此制备的分子筛颗粒的粒径多为1~2 μm,甚至更大。
为降低SAPO-34分子筛的粒径,有研究者从模板剂和合成的工艺参数等不同角度采取一系列措施。刘红星等(华东理工大学学报,2003,29(5):527-530)采用HF-三乙胺复合模板剂法或四乙基氢氧化铵-吗啉双模板剂法,得到平均晶粒粒径为1μm的SAPO-34分子筛。李伟等(CN 10121494)在常规水热合成法的基础上,在搅拌过程中引入超声分散,最后得到的SAPO-34粒径在900 nm左右。杨德兴等(高等学校化学学报,2011,32(4),939-945)采用以四乙基氢氧化铵为模板剂,采用两步晶化法,成功制备出粒径为200-300 nm的SAPO-34分子筛。王鹏飞等(CN101823728A)采用双氧水氧化处理水热合成的凝胶,并经超声波分散的方法制备出300~500 nm的SAPO-34分子筛。于吉红等(CN102618610A)利用微波辅助的方法制备出20~300 nm的SAPO-34分子筛。上述几种方法可以将分子筛尺寸控制在纳米级别,但是繁琐的合成及超声、微波等处理方法大大阻碍了其在实际工业中的应用。因此,寻求一种简单有效的方法合成纳米尺寸的SAPO-34分子筛具有极大的工业应用意义与前景。
发明内容
本发明要解决的技术问题是常规水热合成法制备的SAPO-34分子筛颗粒较大的问题。
本发明的目的在于提供一种纳米SAPO-34分子筛的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)按摩尔比为(1-2)Al2O3:(2-4)P2O5:(0.6-1.5)SiO2:(4-8)TEAOH: (1×10-4-5×10-4) CTAB: (140-200)H2O的比例称取异丙醇铝、磷酸、正硅酸乙酯、四乙基氢氧化铵、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水;
(2)将去离子水分为均等的三份,将第一份加热至60-80℃后加入十六烷基三甲基溴化铵搅拌至溶液澄清得到十六烷基三甲基溴化铵溶液;
(3)将正硅酸乙酯加入剩余的去离子水中全部溶解,在搅拌状态下加入四乙基氢氧化铵,搅拌水解30-90 min,然后缓慢加入异丙醇铝,搅拌5-6 h;然后逐滴添加磷酸,连续搅拌0.5-1.5h后加入步骤(2)中配制好的十六烷基三甲基溴化铵溶液;
(4)将上述溶液于常温搅拌陈化24-72 h,然后于180-210℃下晶化16-24 h;
(5)取出产物进行离心过滤后用去离子水洗涤至pH值为7,于80~110℃下干燥16~24h,随后置于500-600℃下煅烧6-10h,即得到目标产物。
本发明所述方法合成过程中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)后,CTAB不仅能够降低水的表面张力,降低颗粒之间的自聚能力,而且能在分子筛前躯体之间产生空间位阻,有效抑制颗粒的生长。
本发明与现有技术相比具有以下显著优点:
(1)本发明于合成过程中添加表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),其该制备方法简单、易于操作、成本低,便于实现工业化生产。
(2)本发明所得到的SAPO-34分子筛粒径较小,通过控制CTAB的添加量可以控制其粒度为300 nm以下。
附图说明
图1为实施例1-4中纳米SAPO-34分子筛的XRD图;
图2为实施例1中纳米SAPO-34分子筛的SEM图像;
图3为实施例2中纳米SAPO-34分子筛的SEM图像;
图4为实施例3中纳米SAPO-34分子筛的SEM图像;
图5为实施例4中纳米SAPO-34分子筛的SEM图像。
具体实施方式
实施例1
本实施例所述纳米SAPO-34分子筛的制备方法,具体包括以下步骤:
 (1)称取异丙醇铝0.4 mol、磷酸0.8 mol、正硅酸乙酯(TEOS)0.15 mol、四乙基氢氧化铵(TEAOH)0.8 mol、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)5×10-5 mol、去离子水122.4 mL备用;
(2)将(1)步中称取的去离子水分为均等的三份,将其中一份加热至60℃,此时加入(1)中称取的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),搅拌至澄清的溶液;
(3)将(1)中称取的TEOS置于塑料烧杯中,加入剩余的去离子水全部溶解,在搅拌状态下加入TEAOH(质量百分比为35%),搅拌水解90 min,然后缓慢加入(1)中称取的异丙醇铝,搅拌5 h;
(4)逐滴向(3)中添加(1)中称取的磷酸(质量百分比为85%),连续搅拌0.5 h,随后加入(2)中配制好的CTAB溶液;
(5)将上述溶液于常温搅拌陈化72 h;然后置入具有聚四氟乙烯内胆的不锈钢釜中,于180℃晶化24 h;
(6)取出产物进行离心过滤(6000rpm,30min),去离子水洗涤至pH值为7,置于80℃下干燥24 h,随后置于500℃马弗炉中煅烧 6 h,即得到成品。
本实施例制备得到的纳米SAPO-34分子筛的XRD谱图和SEM图如图1与图2所示;由图1可见,制备的产物具备SAPO-34型分子筛的标准结构,无其它杂峰出现,由其峰强可以看出产物的晶化度较高;由图2可见,制备的产物颗粒为立方体状,晶体颗粒大小为100 nm左右。
 实施例2
本实施例所述纳米SAPO-34分子筛的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)称取异丙醇铝0.2 mol、磷酸 0.4 mol、正硅酸乙酯(TEOS)0.075 mol、四乙基氢氧化铵(TEAOH)0.4 mol、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)2×10-5 mol、去离子水187.1 mL备用;
(2)将(1)步中称取的去离子水分成均等的三份,将其中一份加热至70℃,此时加入(1)中称取的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),搅拌至澄清的溶液;
(3)将(1)中称取的TEOS置于塑料烧杯中,加入剩余的去离子水全部溶解,在搅拌状态下加入TEAOH(质量百分比为35%),搅拌水解70min,然后缓慢加入(1)中称取的异丙醇铝,搅拌5.2h;
(4)逐滴向(3)中添加(1)中称取的磷酸(质量百分比为85%),连续搅拌0.8h,随后加入(2)中配制好的CTAB溶液;
(5)将上述溶液于常温搅拌陈化60 h;然后置入具有聚四氟乙烯内胆的不锈钢釜中,于190℃晶化20 h;
(6)取出产物进行离心过滤(8000rpm,60min),去离子水洗涤至pH值为7,置于90℃下干燥21h,随后置于500℃马弗炉中煅烧 7 h,即得到成品。
本实施例制备得到的纳米SAPO-34分子筛的XRD谱图和SEM图如图1与图3所示;由图1可见,产物的XRD谱图与SAPO-34型分子筛的标准谱图相吻合,无其它杂峰出现,由其特征峰的峰强可以看出产物的晶化度较高;由图3可见,制备的产物颗粒为立方体状,晶体颗粒大小为50-150 nm左右。
实施例3
本实施例所述纳米SAPO-34分子筛的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)称取异丙醇铝0.3 mol、磷酸0.6 mol、正硅酸乙酯(TEOS)0.1 mol、四乙基氢氧化铵(TEAOH)0.5 mol、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)3×10-5 mol、去离子水172.7 mL备用;
(2)将(1)步中称取的去离子水分成均等的三份,将其中一份加热至75℃,此时加入(1)中称取的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),搅拌至澄清的溶液;
(3)将(1)中称取的TEOS置于塑料烧杯中,加入剩余的去离子水全部溶解,在搅拌状态下加入TEAOH(质量百分比为35%),搅拌水解50 min,然后缓慢加入(1)中称取的异丙醇铝,搅拌5.4 h;
(4)逐滴向(3)中添加(1)中称取的磷酸(质量百分比为85%),连续搅拌1.2h,随后加入(2)中配制好的CTAB溶液;(5)将上述溶液于常温搅拌陈化40h;然后置入具有聚四氟乙烯内胆的不锈钢釜中,于200℃晶化16h;
(6)取出产物进行离心过滤(7000 rpm,40 min),去离子水洗涤至pH值为7,置于100℃下干燥18 h,随后置于540℃马弗炉中煅烧8 h,即得到成品。
本实施例制备得到的纳米SAPO-34分子筛的XRD谱图和SEM图如图1与图4所示;由图1可见,制备的产物具备SAPO-34型分子筛的标准结构,无其它杂峰出现,由其峰强可以看出产物的晶化度较高;由图4可见,制备的产物颗粒为立方体状,晶体颗粒大小为50-200 nm左右。
实施例4
本实施例所述纳米SAPO-34分子筛的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)称取异丙醇铝0.2 mol、磷酸0.4 mol、正硅酸乙酯(TEOS)0.06 mol、四乙基氢氧化铵(TEAOH)0.4 mol、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)1×10-5、去离子水132.6 mL备用;
(2)将(1)步中称取的去离子水分成均等的三份,将其中一份加热至80℃,此时加入(1)中称取的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),搅拌至澄清的溶液;
(3)将(1)中称取的TEOS置于塑料烧杯中,加入剩余的去离子水全部溶解,在搅拌状态下加入TEAOH(质量百分比为35%),搅拌水解30 min,然后缓慢加入(1)中称取的异丙醇铝,搅拌6 h;
(4)逐滴向(3)中添加(1)中称取的磷酸(质量百分比为85%),连续搅拌1.5 h,随后加入(2)中配制好的CTAB溶液;
(5)将上述溶液于常温搅拌陈化24 h;然后置入具有聚四氟乙烯内胆的不锈钢釜中,于210℃晶化18 h;
(6)取出产物进行离心过滤(7500rpm,50min),去离子水洗涤至pH值为7,置于110℃下干燥16 h,随后置于570℃马弗炉中煅烧 10h,即得到成品。
本实施例制备得到的纳米SAPO-34分子筛的XRD谱图和SEM图如图1与图5所示;由图1可见,制备的产物具备SAPO-34型分子筛的标准结构,无其它杂峰出现,由其峰强可以看出产物的晶化度较高;由图5可见,制备的产物颗粒为立方体状,晶体颗粒大小为50-150 nm左右。

Claims (1)

1.一种纳米SAPO-34分子筛的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)按摩尔比为(1-2)Al2O3:(2-4)P2O5:(0.6-1.5)SiO2:(4-8)四乙基氢氧化铵:(1×10-4-5×10-4)十六烷基三甲基溴化铵: 140-200)H2O的比例称取异丙醇铝、磷酸、正硅酸乙酯、四乙基氢氧化铵、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水;
(2)将去离子水分为均等的三份,将第一份加热至60-80℃后加入十六烷基三甲基溴化铵搅拌至溶液澄清得到十六烷基三甲基溴化铵溶液;
(3)将正硅酸乙酯加入剩余的去离子水中全部溶解,在搅拌状态下加入四乙基氢氧化铵,搅拌水解30-90 min,然后缓慢加入异丙醇铝,搅拌5-6 h;然后逐滴添加磷酸,连续搅拌0.5-1.5 h后加入步骤(2)中配制好的十六烷基三甲基溴化铵溶液;
(4)将上述溶液于常温搅拌陈化24-72 h,然后于180-210℃下晶化16-24 h;
(5)取出产物进行离心过滤后用去离子水洗涤至pH值为7,于80-110℃下干燥16-24h,随后置于500-600℃下煅烧6-10h,即得到目标产物。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1488579A (zh) * 2002-10-10 2004-04-14 中国石油化工股份有限公司 一种硅磷酸铝分子筛及其制备方法
CN101993093A (zh) * 2009-08-25 2011-03-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种具有rho骨架结构的sapo分子筛及其制备方法
CN103130241A (zh) * 2013-03-21 2013-06-05 上海绿强新材料有限公司 一种低硅纳米sapo-34分子筛的合成方法
CN103663483A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 中国科学院大连化学物理研究所 一种sapo-34分子筛的合成方法及由其制备的催化剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1488579A (zh) * 2002-10-10 2004-04-14 中国石油化工股份有限公司 一种硅磷酸铝分子筛及其制备方法
CN101993093A (zh) * 2009-08-25 2011-03-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种具有rho骨架结构的sapo分子筛及其制备方法
CN103663483A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 中国科学院大连化学物理研究所 一种sapo-34分子筛的合成方法及由其制备的催化剂
CN103130241A (zh) * 2013-03-21 2013-06-05 上海绿强新材料有限公司 一种低硅纳米sapo-34分子筛的合成方法

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