CN109264741A - 以炭为介质合成afi型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法 - Google Patents
以炭为介质合成afi型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109264741A CN109264741A CN201811207692.1A CN201811207692A CN109264741A CN 109264741 A CN109264741 A CN 109264741A CN 201811207692 A CN201811207692 A CN 201811207692A CN 109264741 A CN109264741 A CN 109264741A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crystallization
- charcoal
- afi type
- silicoaluminophosphamolecular molecular
- molecular sieve
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 title claims abstract description 69
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 69
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 62
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 62
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000001763 2-hydroxyethyl(trimethyl)azanium Substances 0.000 claims abstract description 28
- 235000019743 Choline chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 28
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229960003178 choline chloride Drugs 0.000 claims abstract description 28
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- HWCKGOZZJDHMNC-UHFFFAOYSA-M tetraethylammonium bromide Chemical compound [Br-].CC[N+](CC)(CC)CC HWCKGOZZJDHMNC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 28
- SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M choline chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCO SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 10
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 43
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 26
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 22
- -1 feature It is Substances 0.000 claims description 20
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical group [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 20
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 6
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 3
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical group CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- HJJPJSXJAXAIPN-UHFFFAOYSA-N arecoline Chemical compound COC(=O)C1=CCCN(C)C1 HJJPJSXJAXAIPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 241000269350 Anura Species 0.000 description 1
- 241000937378 Everettia interior Species 0.000 description 1
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001648 diaspore Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
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
- C01B37/06—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
- C01B37/08—Silicoaluminophosphates [SAPO compounds], e.g. CoSAPO
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/82—Phosphates
- B01J29/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
- B01J29/85—Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/54—Phosphates, e.g. APO or SAPO compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，其步骤为：（1）将初始反应物：铝源、磷源、氟源、氯化胆碱与四乙基溴化铵组成的结构导向剂、炭、硅源按比例依次加入研钵中，研磨或者球磨10~60min；（2）将步骤（1）得到的混合物转移至烧瓶中，微波辐射下常压晶化，晶化温度为180~200℃，晶化时间为60~120min；（3）晶化反应结束后加去离子水冷却至室温，超声10min后依次使用去离子水和乙醇离心洗涤，直至上清液澄清，在110℃下干燥120~180min，得到分子筛原粉；（5）将步骤（4）得到的分子筛原粉在550℃下焙烧1~5h，即可得到AFI型磷酸硅铝分子筛。
Description
技术领域
本发明涉及磷酸硅铝分子筛的合成技术。
背景技术
分子筛材料因其较高的热稳定性，均匀的孔道、高的比表面以及自身独特的物理化学性质，在催化、吸附、分离、分子交换、主客体组装等领域具有广阔的应用前景，而磷酸硅铝分子筛（SAPO-n）正是其中的重要一员。SAPO系列分子筛是由美国联合碳化物公司开发的一种新型分子筛材料，它的出现在分子筛研发史上具有重要的意义，因其具有从六元环到十八元环等不同的孔道结构，可适应不同大小分子的吸附和扩散，所以该系列催化剂已在催化领域有了广泛的应用。
通常，人们使用水热法或者溶剂热法，以大量的水或者有机溶剂作为反应介质，在较高的晶化温度和自生压力下进行磷酸硅铝分子筛的制备。然而，大量溶剂的使用在一方面会造成大量废物的产生，给环境保护带来巨大的压力。在另一方面，高温下由于溶剂的气化所产生的高压也给实验带来一定的危险性。最近有研究者利用一种新颖的无溶剂法成功地合成了沸石分子筛，该合成方法大大减少了晶化反应中水的用量，成功解决了反应压力过高的问题，但该方法使用常规加热方式，由于固态物料的可移动性较差，导致沸石分子筛的晶化通常需要耗费比常规的水热合成更长的晶化时间。因此，该合成方法的能源利用率相对过低，不利于沸石分子筛的大规模制备。
在沸石分子筛合成时采用微波辐射作为加热方式，所需条件温和、能耗低、反应速率快，相比常规加热方法可以大幅缩短结晶时间。炭材料是一种良好的微波吸收体，且来源广泛价格低廉，用其替代水或有机溶剂作为反应介质，在微波加热条件下能够实现沸石分子筛的快速晶化，在短时间即内可获得纯度较高的产物。
发明内容
本发明的目的是提供一种以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法。
本发明是以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，其步骤为：
（1）将初始反应物：铝源、磷源、氟源、氯化胆碱与四乙基溴化铵组成的结构导向剂、炭、硅源按比例依次加入研钵中，之后在研钵中研磨或球磨10~60min直至混合均匀；
（2）将步骤（1）得到的混合物转移至三口烧瓶中，微波辐射下常压晶化，晶化温度为180~200℃，晶化时间为60~120min；
（3）晶化反应结束后加去离子水冷却至室温，超声10min后依次使用去离子水和乙醇离心洗涤，直至上清液澄清，在110℃下干燥120~180min，得到分子筛原粉；
（4）将步骤（3）得到的分子筛原粉在550℃下焙烧1~5h，即可得到AFI型磷酸硅铝分子筛。
与之前多数制备磷酸硅铝分子筛的方法相比，本发明使用炭代替水或有机溶剂作为反应介质，使得沸石分子筛的微波合成可在常压下进行，该技术明显缩短了反应时间，提高了生产效率和安全性。
附图说明
图1为本发明合成产物的XRD图，图2为本发明合成产物的SEM图。
具体实施方式
本发明是以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，其步骤为：
（1）将初始反应物：铝源、磷源、氟源、氯化胆碱与四乙基溴化铵组成的结构导向剂、炭、硅源按比例依次加入研钵中，之后在研钵中研磨或球磨10~60min直至混合均匀；
（2）将步骤（1）得到的混合物转移至三口烧瓶中，微波辐射下常压晶化，晶化温度为180~200℃，晶化时间为60~120min；
（3）晶化反应结束后加去离子水冷却至室温，超声10min后依次使用去离子水和乙醇离心洗涤，直至上清液澄清，在110℃下干燥120~180min，得到分子筛原粉；
（4）将步骤（3）得到的分子筛原粉在550℃下焙烧1~5h，即可得到AFI型磷酸硅铝分子筛。
以上所述的以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，所述初始反应混合物的摩尔比：Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2为1：（2~3）：（1.5~2.0）：（4~8）：（80~120）：（0.2~0.4），其中铝源以Al2O3计，磷源以P2O5计，硅源以SiO2计，SDA为氯化胆碱与四乙基溴化铵组成的结构导向剂。
以上所述的以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，铝源为异丙醇铝或拟薄水铝石，硅源为硅溶胶或者气相二氧化硅，磷源为含量为85wt%的磷酸，氟源为含量为40wt%的氢氟酸或者氟化铵，炭介质为活性炭、炭黑、炭纤维或者碳纳米管；结构导向剂SDA为氯化胆碱与四乙基溴化铵按特定摩尔比制成的混合物。
以上所述的以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，在不额外引入水的情况下，通过微波辐射加热，AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的合成可在120min内完成，无机物原料的利用率超过了80%。
以下的实施例对本发明做进一步说明，但具体实施操作并不局限于实施例中。
实施例1：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，硅溶胶；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为85%。
实施例2：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为82%。
实施例3：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取拟薄水铝石，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于球磨罐中混合均匀，并球磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为91%。
实施例4：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氟化铵，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于球磨罐中混合均匀，并球磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为86%。
实施例5：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为0:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于球磨罐中混合均匀，并球磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为90%。
图1所示为合成AFI型磷酸硅铝分子筛的XRD图谱，图2所示为合成AFI型磷酸硅铝分子筛的SEM图谱。
实施例6：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为0:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于球磨罐中混合均匀，并球磨60min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为86%。
实施例7：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于球磨罐中混合均匀，并球磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化0.5h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料利用率为83%。
实施例8：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于球磨罐中混合均匀，并球磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化1h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料利用率为85%。
实施例9：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:0），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料利用率为83%。
实施例10：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:3），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料利用率为84%。
实施例11：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为3:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料利用率为86%。
实施例12：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），炭黑，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为88%。
实施例13：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），炭纤维，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为85%。
实施例14：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），碳纳米管，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为91%。
实施例15：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:2.0:2.0:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为84%。
实施例16：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:1.5:8.0:120:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为82%。
实施例17：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:80:0.2的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为87%。
实施例18：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.3的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为86%。
实施例19：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:8.0:120:0.4的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为89%。
实施例20：AFI型磷酸硅铝分子筛的合成：
（1）按照Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2=1.0:3.0:2.0:4.0:120:0.4的摩尔比依次称取异丙醇铝，磷酸，氢氟酸，结构导向剂（氯化胆碱与四乙基溴化铵的摩尔比为1:1），活性炭，气相二氧化硅；
（2）将上述反应物于研钵中混合均匀，并在研钵中研磨20min；
（3）然后转入三口烧瓶中，在微波加热180℃下晶化2h；
（4）晶化完成后加水冷却至室温，产物依次用去离子水和乙醇洗涤，110℃下干燥2h得到分子筛原粉；
（5）原粉于马弗炉中550℃焙烧5h，得到AFI型磷酸硅铝分子筛。经检测，无机物原料的利用率为81%。
Claims (4)
1.以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，其特征在于，其步骤为：
（1）将初始反应物：铝源、磷源、氟源、氯化胆碱与四乙基溴化铵组成的结构导向剂、炭、硅源按比例依次加入研钵中，之后在研钵中研磨或球磨10~60min直至混合均匀；
（2）将步骤（1）得到的混合物转移至三口烧瓶中，微波辐射下常压晶化，晶化温度为180~200℃，晶化时间为60~120min；
（3）晶化反应结束后加去离子水冷却至室温，超声10min后依次使用去离子水和乙醇离心洗涤，直至上清液澄清，在110℃下干燥120~180min，得到分子筛原粉；
（4）将步骤（3）得到的分子筛原粉在550℃下焙烧1~5h，即可得到AFI型磷酸硅铝分子筛。
2.根据权利要求1所述的以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，其特征在于，所述初始反应混合物的摩尔比：Al2O3：P2O5：F：SDA：C：SiO2为1：（2~3）：（1.5~2.0）：（4~8）：（80~120）：（0.2~0.4），其中铝源以Al2O3计，磷源以P2O5计，硅源以SiO2计，SDA为氯化胆碱与四乙基溴化铵组成的结构导向剂。
3.根据权利要求1所述的以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，其特征在于，铝源为异丙醇铝或拟薄水铝石，硅源为硅溶胶或者气相二氧化硅，磷源为含量为85wt%的磷酸，氟源为含量为40wt%的氢氟酸或者氟化铵，炭介质为活性炭、炭黑、炭纤维或者碳纳米管；结构导向剂SDA为氯化胆碱与四乙基溴化铵按特定摩尔比制成的混合物。
4.根据权利要求1所述的以炭为介质合成AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法，其特征在于，在不额外引入水的情况下，通过微波辐射加热，AFI型磷酸硅铝分子筛催化剂的合成可在120min内完成，无机物原料的利用率超过了80%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811207692.1A CN109264741A (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 以炭为介质合成afi型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811207692.1A CN109264741A (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 以炭为介质合成afi型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109264741A true CN109264741A (zh) | 2019-01-25 |
Family
ID=65197452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811207692.1A Withdrawn CN109264741A (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 以炭为介质合成afi型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109264741A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111410207A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-07-14 | 青岛科技大学 | 一种sapo-11分子筛的常压合成方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106629760A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-10 | 兰州理工大学 | 一种合成afi型磷酸硅铝分子筛的方法 |
-
2018
- 2018-10-17 CN CN201811207692.1A patent/CN109264741A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106629760A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-10 | 兰州理工大学 | 一种合成afi型磷酸硅铝分子筛的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| XINHONG ZHAO等: ""Microwave synthesis of AFI-type aluminophate molecular sieve under solvent-free condition"", 《MICROPOROUS AND MESOPOROUS MATERIALS》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111410207A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-07-14 | 青岛科技大学 | 一种sapo-11分子筛的常压合成方法 |
| CN111410207B (zh) * | 2020-03-12 | 2022-11-25 | 青岛科技大学 | 一种sapo-11分子筛的常压合成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103130241A (zh) | 一种低硅纳米sapo-34分子筛的合成方法 | |
| Ousaleh et al. | Silica gel/inorganic salts composites for thermochemical heat storage: Improvement of energy storage density and assessment of cycling stability | |
| CN104190455B (zh) | 光催化剂磷酸镧及其制备方法和应用 | |
| CN106629759B (zh) | 一种ael型磷酸硅铝分子筛的合成方法 | |
| CN109264741A (zh) | 以炭为介质合成afi型磷酸硅铝分子筛催化剂的方法 | |
| CN105645429A (zh) | 一种合成Silicalite-2全硅分子筛的方法 | |
| CN102527414B (zh) | 一种制备二氟甲烷或二氟一氯甲烷的氟化催化剂及制备方法和应用 | |
| CN108946753A (zh) | 一种无溶剂路线合成sapo-34的方法 | |
| CN106629760B (zh) | 一种合成afi型磷酸硅铝分子筛的方法 | |
| CN105566379A (zh) | 一种八甲基环四硅氧烷的制备方法 | |
| CN103553075B (zh) | 一种以离子热法连续合成sapo-34分子筛的方法 | |
| CN106145155B (zh) | 一种制备高硅铝比y型分子筛的方法、产品及其应用 | |
| CN103539146B (zh) | 一种以离子热法连续式合成sapo-11分子筛的方法 | |
| CN103553076A (zh) | 一种连续式生产sapo-5分子筛的方法 | |
| CN107043111B (zh) | 一种利用一硫化硅水解制备硅胶的方法 | |
| CN109502602A (zh) | 一种硅锗酸盐分子筛的制备方法 | |
| CN102757061B (zh) | 一种分子筛初级结构单元柱撑镁皂石的制备方法 | |
| CN108358178B (zh) | 一种Mo2N的空气气氛合成方法 | |
| CN101746805B (zh) | 一种纳米级氟化钇的制备方法 | |
| CN102897769B (zh) | 一种四氟化硅的生产工艺 | |
| CN106517233A (zh) | 无氟无溶剂路线合成B形体富集的Beta沸石分子筛的方法 | |
| CN219363274U (zh) | 一种干法制备氟化稀土的生产系统 | |
| CN109999857A (zh) | 一种近红外响应空心氟化铈上转换光催化材料及其制备方法与应用 | |
| CN103170325B (zh) | 一种合成碳掺杂单斜相介孔钒酸铋的方法 | |
| CN104321281B (zh) | Pau型沸石的制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190125 |