CN106517227A - 一种微波法快速制备短棒状的sba‑15的方法 - Google Patents

一种微波法快速制备短棒状的sba‑15的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106517227A
CN106517227A CN201610979219.XA CN201610979219A CN106517227A CN 106517227 A CN106517227 A CN 106517227A CN 201610979219 A CN201610979219 A CN 201610979219A CN 106517227 A CN106517227 A CN 106517227A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sba
microwave
corynebacterium
silicon source
quickly prepares
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610979219.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106517227B (zh
Inventor
何丹农
洪周琴
罗超
张迎
朱君
金彩虹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd filed Critical Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Priority to CN201610979219.XA priority Critical patent/CN106517227B/zh
Publication of CN106517227A publication Critical patent/CN106517227A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106517227B publication Critical patent/CN106517227B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B37/00—Compounds having molecular sieve properties but not having base-exchange properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/40—Particle morphology extending in three dimensions prism-like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明将公开一种微波法快速制备短棒状SBA‑15的方法，将P123溶于一定量的1.5M的盐酸溶液中，38℃下，搅拌至澄清，P123和1.5M的盐酸质量比为1:30‑40；在溶液中慢慢滴加硅源，剧烈搅拌6‑8 min后，将混合液静置在38℃水浴中老化24 h，P123和硅源的质量比为1:2‑3；得到的白色反应产物，转到微波反应釜中20‑40℃，反应30min；进行冷却，抽滤，用水洗涤，在室温中干燥后得到白色粉末；在空气中以2℃/min升温至550℃经焙烧5 h，制得不同长度的短棒状SBA‑15。制备出的SBA‑15，分散性好，并具有高度有序的孔径，可以广泛应用于吸附分离、电化学传感器、催化剂载体和能量储存等方面。

Description

一种微波法快速制备短棒状的SBA-15的方法
技术领域
本发明涉及一种短棒状多孔分子筛（SBA-15）的快速制备方法。主要是指用微波法快速合成短棒状的SBA-15。
背景技术
近几十年来，多孔材料一直是材料科学的一个研究热点，多孔材料是一种由封闭的或者相互贯通孔洞构成的具有网络结构的材料。多孔材料根据它们的孔径尺寸大小可以分为三类：小于2 nm为微孔，如活性炭、沸石等；2~50 nm为介孔，如M41S系列、SBA-n系列等；大于50 nm为大孔，如陶瓷、多孔玻璃等。介孔材料由于它具有显著的功能化特征以及极好的热稳定性和化学稳定性，所以它在吸附分离、电化学传感器、催化剂载体和能量储存方面具有广泛的应用。
早在1971年有人已报道合成了有序介孔材料，直到1992年Mobil公司的研究者报道了用十六烷基三甲基胺盐作为模板，用溶胶－凝胶的方法制得了介孔M41S系列氧化硅材料，这样介孔材料的合成才引起人们的广泛关注，我们认为这才是介孔材料合成的真正开始。1998年赵东元课题组在酸性合成体系中使用嵌段共聚物（非离子表面活性剂)为模板，制得了规整有序且孔径较大的介孔分子筛SBA-15，带来介孔材料合成的突破性进展。
在典型的合成方法中，硅源与非离子型表面活性剂P123（即三嵌段聚醚类高分子化合物，分子式EO20PO70EO20，平均分子量为5800。）在溶液中自组装，得到长度为数十微米的棒状或纤维状形貌。通过调节反应参数， 如搅拌速度、酸的强弱、反应温度、无机盐、添加不同溶剂或表面活性剂等，可以实现对SBA-15形貌的控制，得到纤维状、球状、盘子状、面包圈状等形貌。然而, 对SBA-15长度可控却很难实现。而且，硅源与非离子型表面活性剂(P123)在溶液中自组装需要24小时或者48小时，反应时间过长。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明目的在于提出一种快速的方法合成短棒状SBA-15，以便节约合成时间以及将SBA-15作为模板便于填充其他物质。
一种微波法快速制备短棒状SBA-15的方法，其特征在于，是以非离子表面活性剂（P123）作为模板剂，选择不同的硅源，添加助剂，控制微波反应温度时间来控制SBA-15的形貌；
（1）将P123溶于一定量的1.5M的盐酸溶液中，38℃下，搅拌至澄清，P123和1.5M的盐酸质量比为1:30-40；
（2）然后在步骤（1）的溶液中慢慢滴加一定量的硅源，剧烈搅拌6-8 min后，将混合液静置在38℃水浴中老化24 h，P123和硅源的质量比为1:2-3；
（3）然后把步骤（2）得到的白色反应产物，转到微波反应釜中20-40℃，反应30min；
（4）将步骤（3）反应的产物，进行冷却，抽滤，用水洗涤，在室温中干燥后得到白色粉末；
（5）然后将步骤（4）反应的产物，在空气中以2℃/min升温至550℃经焙烧5 h，制得不同长度的短棒状SBA-15。
所选择的硅源为正硅酸四甲基酯，正硅酸四乙基酯，正硅酸四丙基酯，正硅酸四丁基酯中至少一种。
步骤（1）中还加入辅助溶剂丙三醇及烷基链碳数大于4的醇类、醚类，络合剂乙二胺，四氢呋喃，烷类等，与硅源的质量比为1:0.5-5。
步骤（1）中还添加辅助表面活性剂：阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂，其加入量为模板剂0-0.5倍。
步骤（1）中添加的无机酸为盐酸、硫酸、磷酸中的一种。
微波反应时间为10min-60min。
微波反应温度为20℃-80℃。
制备出的SBA-15，分散性好，并具有高度有序的孔径，可以广泛应用于吸附分离、电化学传感器、催化剂载体和能量储存等方面。
附图说明
图1是实施实例1扫描电镜图；
图2是实施实例2扫描电镜图；
图3是实施实例3扫描电镜图。
具体实施方法
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
38℃下，将1.8 g P123加入到69 g浓度为1.5M的HCl溶液中，待P123完全溶解后，然后慢慢滴加3.87 g TEOS，剧烈搅拌6-8 min后，将混合液静置在38℃水浴中24 h，随后用微波反应器20℃反应30min。经冷却，抽滤，水洗，干燥后得到白色粉末，然后在空气中以2℃/min升温至550℃焙烧5 h。
扫描电镜显示六方结构的SBA-15，平均长度为820nm，小于1um。结果如图1所示.
实施例2：
38℃下，将1.8 g P123加入到69 g浓度为1.5M的HCl溶液中，待P123完全溶解后，然后慢慢滴加3.87 g TEOS，剧烈搅拌6-8 min后，将混合液静置在38℃水浴中24 h，随后用微波反应器30℃反应30min。经冷却，抽滤，水洗，干燥后得到白色粉末，然后在空气中以2℃/min升温至550℃焙烧5 h。
扫描电镜显示六方结构的SBA-15，平均长度为860nm，小于1um。结果如图2所示。
实施例3：
38℃下，将1.8 g P123加入到69 g浓度为1.5M的HCl溶液中，待P123完全溶解后，然后慢慢滴加3.87 g TEOS，剧烈搅拌6-8 min后，将混合液静置在38℃水浴中24 h，随后用微波反应器40℃反应30min。经冷却，抽滤，水洗，干燥后得到白色粉末，然后在空气中以2℃/min升温至550℃焙烧5 h。
扫描电镜显示六方结构的SBA-15，平均长度为900nm，小于1um。结果如图3所示。

Claims (7)

1.一种微波法快速制备短棒状SBA-15的方法，其特征在于，是以非离子表面活性剂（P123）作为模板剂，选择不同的硅源，添加助剂，控制微波反应温度时间来控制SBA-15的形貌；
（1）将P123溶于一定量的1.5M的盐酸溶液中，38℃下，搅拌至澄清，P123和1.5M的盐酸质量比为1:30-40；
（2）然后在步骤（1）的溶液中慢慢滴加一定量的硅源，剧烈搅拌6-8 min后，将混合液静置在38℃水浴中老化24 h，P123和硅源的质量比为1:2-3；
（3）然后把步骤（2）得到的白色反应产物，转到微波反应釜中20-40℃，反应30min；
（4）将步骤（3）反应的产物，进行冷却，抽滤，用水洗涤，在室温中干燥后得到白色粉末；
（5）然后将步骤（4）反应的产物，在空气中以2℃/min升温至550℃经焙烧5 h，制得不同长度的短棒状SBA-15。
2.根据权利1所述微波法快速制备短棒状SBA-15的方法，其特征在于，所选择的硅源为正硅酸四甲基酯，正硅酸四乙基酯，正硅酸四丙基酯，正硅酸四丁基酯中至少一种。
3.根据权利1所述微波法快速制备短棒状SBA-15的方法，其特征在于，步骤（1）中还加入辅助溶剂丙三醇及烷基链碳数大于4的醇类、醚类，络合剂乙二胺，四氢呋喃，烷类等，与硅源的质量比为1:0.5-5。
4.根据权利1所述微波法快速制备短棒状SBA-15的方法，其特征在于，步骤（1）中还添加辅助表面活性剂：阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂，其加入量为模板剂0-0.5倍。
5.根据权利1所述微波法快速制备短棒状SBA-15的方法，其特征在于，步骤（1）中添加的无机酸为盐酸、硫酸、磷酸中的一种。
6.根据权利1所述微波法快速制备短棒状SBA-15的方法，其特征在于，微波反应时间为10min-60min。
7.根据权利1所述微波法快速制备短棒状SBA-15的方法，其特征在于，微波反应温度为20℃-80℃。
CN201610979219.XA 2016-11-08 2016-11-08 一种微波法快速制备短棒状的sba-15的方法 Active CN106517227B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610979219.XA CN106517227B (zh) 2016-11-08 2016-11-08 一种微波法快速制备短棒状的sba-15的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610979219.XA CN106517227B (zh) 2016-11-08 2016-11-08 一种微波法快速制备短棒状的sba-15的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106517227A true CN106517227A (zh) 2017-03-22
CN106517227B CN106517227B (zh) 2018-11-16

Family

ID=58350309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610979219.XA Active CN106517227B (zh) 2016-11-08 2016-11-08 一种微波法快速制备短棒状的sba-15的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106517227B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108910908A (zh) * 2018-08-01 2018-11-30 南京大学连云港高新技术研究院 一种sba-15沸石分子筛的制备方法
CN109019626A (zh) * 2017-06-12 2018-12-18 中国石油化工股份有限公司 一种全硅介孔材料及其制备方法和在重排反应中的应用
CN109574031A (zh) * 2018-11-23 2019-04-05 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 高温超声煅烧法合成有序介孔氧化硅分子筛sba-15的方法
CN116062762A (zh) * 2023-02-20 2023-05-05 苏州德优博测新材料有限公司 利用回流法制备有序度高sba-15介孔分子筛的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1356265A (zh) * 2001-08-20 2002-07-03 复旦大学 形貌可控的大孔径介孔分子筛的制备方法
CN1428296A (zh) * 2001-12-28 2003-07-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种新型钛硅介孔分子筛的合成方法
CN1730391A (zh) * 2005-06-17 2006-02-08 朱广山 纳米尺寸硅酸盐基孔材料的微波合成方法
CN103203247A (zh) * 2013-03-28 2013-07-17 河北科技大学 一种SBA-15负载N掺杂TiO2可见光催化剂的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1356265A (zh) * 2001-08-20 2002-07-03 复旦大学 形貌可控的大孔径介孔分子筛的制备方法
CN1428296A (zh) * 2001-12-28 2003-07-09 中国科学院大连化学物理研究所 一种新型钛硅介孔分子筛的合成方法
CN1730391A (zh) * 2005-06-17 2006-02-08 朱广山 纳米尺寸硅酸盐基孔材料的微波合成方法
CN103203247A (zh) * 2013-03-28 2013-07-17 河北科技大学 一种SBA-15负载N掺杂TiO2可见光催化剂的制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109019626A (zh) * 2017-06-12 2018-12-18 中国石油化工股份有限公司 一种全硅介孔材料及其制备方法和在重排反应中的应用
CN109019626B (zh) * 2017-06-12 2020-07-28 中国石油化工股份有限公司 一种全硅介孔材料及其制备方法和在重排反应中的应用
CN108910908A (zh) * 2018-08-01 2018-11-30 南京大学连云港高新技术研究院 一种sba-15沸石分子筛的制备方法
CN109574031A (zh) * 2018-11-23 2019-04-05 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 高温超声煅烧法合成有序介孔氧化硅分子筛sba-15的方法
CN109574031B (zh) * 2018-11-23 2022-04-05 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 高温超声煅烧法合成有序介孔氧化硅分子筛sba-15的方法
CN116062762A (zh) * 2023-02-20 2023-05-05 苏州德优博测新材料有限公司 利用回流法制备有序度高sba-15介孔分子筛的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106517227B (zh) 2018-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106517227A (zh) 一种微波法快速制备短棒状的sba‑15的方法
CN107175125B (zh) 一种MOFs基氧还原电催化剂的活化方法
KR101750584B1 (ko) 다공질 실리카의 제조 방법 및 다공질 실리카
CN103738969B (zh) 介孔二氧化硅及其制备方法
CN107082411B (zh) 一种氮、硼共掺杂碳纳米微球及其制备方法
CN113318764A (zh) 一种氮缺陷/硼掺杂的管状氮化碳光催化剂的制备方法及应用
CN107837816B (zh) Fe2O3/g-C3N4复合体系及制备方法和应用
CN1208243C (zh) 双向连通、三维立方结构的有序纳米介孔碳材料及其制备方法
CN109395763B (zh) 一种硫掺杂g-C3N4/C-dot多孔复合光催化剂及其制备方法与应用
CN103922308B (zh) 氮掺杂蜂巢状有序多孔碳材料的制备方法
CN106145999B (zh) 一种块状La2O3-Al2O3复合气凝胶的制备方法
TW201922961A (zh) 塗液、塗膜的製造方法及塗膜
CN102976412B (zh) 以介孔碳和介孔二氧化硅为硬模板制备介孔LaFeO3的方法
CN109126852A (zh) 有序分级多孔石墨相氮化碳光催化材料的制备方法
CN101492170A (zh) 一种介孔纳米氧化铝的制备方法
CN106118065A (zh) 一种膨胀阻燃硅橡胶及其制备方法
CN111234254B (zh) 一种可实现白光发射的d-p异核双金属有机框架材料及制备方法
CN109467102A (zh) 一种利用微硅粉合成sba-15分子筛的方法
KR20170061131A (ko) 실리콘 다공질체 및 실리콘 다공질체의 제조 방법
CN111186824B (zh) 一种高比表面积缺陷型氮化碳的制备方法
Yang et al. Cauliflower-like TiO2 rough spheres: Synthesis and applications in dye sensitized solar cells
Jiang et al. Controlled Synthesis of Well‐Ordered Mesoporous Titania Films with Large Mesopores Templated by Spherical PS‐b‐PEO Micelles
CN109761207B (zh) 一种3d石墨相氮化碳材料及其制备方法
CN109755041B (zh) 一种多孔氧化钴电极材料的制备方法
CN108520954B (zh) 一种多壁碳纳米管/有序介孔碳复合材料、制备方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant