CN114261976A - 一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法 - Google Patents
一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114261976A CN114261976A CN202111533954.5A CN202111533954A CN114261976A CN 114261976 A CN114261976 A CN 114261976A CN 202111533954 A CN202111533954 A CN 202111533954A CN 114261976 A CN114261976 A CN 114261976A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular sieve
- water
- mesoporous molecular
- low
- synthesizing
- 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
Links
Images
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,包括以下步骤:(1)Y型分子筛前驱体的制备;(2)聚氧乙烯型非离子型表面活性剂辅助嵌段类非离子表面活性剂合成介孔分子筛。本发明采用聚氧乙烯型非离子型表面活性剂/嵌段类非离子表面活性剂组成的复合体系作为模板剂用于介孔分子筛的合成,当聚氧乙烯型非离子型表面活性剂加入水时,空间构型变化会形成较大的亲水基,同时又因羟基和C‑O键的亲水性,致使混合胶束的亲水性增加,有利于无机物种与模板剂之间的组装,得到有序性良好的分子筛;采用这种方法合成介孔分子筛的过程,大幅降低了模板剂和水的用量,从而达到降低成本的目的,为介孔分子筛的进一步工业应用奠定了基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合模板剂合成介孔分子筛的方法,具体涉及一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法。
背景技术
介孔分子筛由于其较大的比表面积,规整可调的孔道结构等优良特性,在其问世之初就被认为在重油大分子的转化领域具有广阔的前景。但是无定型结构的孔壁导致其水热稳定性较差,极大限制了其在苛刻化工过程,如在催化裂化(FCC)工艺中的应用。前驱体组装技术将微孔分子筛的初级和次级结构单元引入介孔分子筛的孔壁,改善了介孔分子筛的水热稳定性。但是在此过程中仍存在一些不足,如模板剂消耗量大,用水量大等。因此,介孔分子筛的合成在这些方面尚有很大的提升空间。为解决合成工艺中现存的问题,开发了复合模板剂体系以提高模板剂的利用率,降低水的消耗量。
Chen等(Industrial&Engineering Chemistry Research.2021,60,9482-9488)采用了一种新型的二维胶束体系,该体系是通过将疏水聚丙二醇(PPG)与P123胶束集成并分离而实现的。与常规合成方法相比,有机模板P123的加入量仅为44%,可以得到有序的中间相。这种疏水聚合物路线为开发高效、低成本的水热稳定介孔硅铝酸盐(MAs)提供了一条通用途径。该方法水耗量、模板剂用量高,影响其大规模的工业应用。
Mi等(Industrial&Engineering Chemistry Research.2017,56,25,7224-7228)通过在极低浓度共聚物中引入离子表面活性剂胶束来实现的。研究发现,即使在低浓度的P123下,十二烷基硫酸钠(SDS)的疏水链与P123的聚环氧丙烷(PPO)单元之间的强相互作用也会导致混合胶束的形成。SDS分子的自聚集可以诱导混合胶束的形成,其核心由具有PPO单元的SDS胶束和聚(环氧乙烷PEO)单元的冠组成。混合表面活性剂(SDS/P123)在提高P123的利用效率方面表现出优异的性能。该策略开发了一种高效、低成本合成介孔硅铝酸盐(MAs)的新途径。但通过该方法合成出的MAs有序性差,稳定性低。
Zhao等(Chemistry of Materials,2005,17(12):3228-3234)使用三嵌段共聚物P123和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)作为复合模板剂合成了具有双连续立方体介孔结构和高比表面积(770m2/g)以及大孔径(10nm)的花瓣状的介孔二氧化硅。研究结果表面,即使SDS浓度远低于其临界胶束浓度(CMC),SDS分子也更倾向于结合疏水性更高的PPO嵌段而不是亲水性PEO嵌段。通过增加在该混合表面活性剂体系中阴离子表面活性剂的浓度,与共聚物结合的SDS分子将饱和。进一步添加阴离子表面活性剂可能导致混合的胶束分解成较小的聚集体。因此,当SDS/P123的摩尔比在2.1和2.5之间时,混合的表面活性剂胶束由于与SDS的结合而可以获得更大的疏水量,但水热稳定性差,合成成本较高。
Xiao等(The Journal of Physical Chemistry B,2003,107(31):7551-7556)采用四丙基氢氧化铵(TPAOH)和P123为复合模板剂将硅的初级结构单元和次级结构单元进行组装,得到了高水热稳定性的介孔分子筛MTS-9分子筛,但是TPAOH价格昂贵,限制了此合成方法在工业中的应用。
安等(硅酸盐学报,2019,47(04):473-479)使用甲基纤维素(MC)为助模板剂合成了MC-SBA-16介孔分子筛,并以其为载体制备了催化剂Ni基催化剂。将制备的催化剂应用于加氢反应对其进行催化测试,并与含Ni的SBA-16对比,结果表明在MC的加入下,MC能够很好的起到一个分散的作用,从而改变了产品的一些结构性质,如增大了比表面积和孔径等。
张等(化工学报,2008,2(10):2638-2643)通过在P127溶液中加入甲基纤维素(MC)和聚乙二醇(PEG)合成具有良好分散性的微米级介孔二氧化硅。得到的二氧化硅球团聚现象严重,仅添加MC时,得到的介孔二氧化硅球外表面不光滑,只有同时加入PEG和MC才能得到形貌良好且分散性高的介孔二氧化硅球。这是因为在形成溶胶-凝胶的过程中,PEG分子可以吸附在酸性水溶液中的硅溶胶上,并且通过桥絮凝作用引起相分离;而MC分子具有长链结构,它可以形成三维网络结构,可以通过空间位阻作用来阻碍表面活性剂间的相互靠近,从而可以提高二氧化硅球的分散度。
Yuan等(Langmuir,2008,24(9):5038-5043)通过在酸催化的溶胶-凝胶工艺中使用非离子嵌段共聚物(Pluronic P123)和全氟辛酸(PFOA)作为共模板研究硅质结构。结果表明,通过增加作为共同模板的PFOA/P123的摩尔比,可以实现从具有棒状形态的高度有序的二维介观结构到具有尖锐边缘的结构转变,但是PFOA对环境造成严重污染,不利于进一步工业化。
Zhu等(Chemistry of Materials,2011,23(8):2062-2067)通过添加少量的聚乙烯醇(PVA)合成有序的介孔二氧化硅,在一定程度上改善了介孔二氧化硅中孔的连通性,并且提高了二氧化硅的表面积和孔体积。在介孔二氧化硅上负载Pt制备了Pt-SBA-15,并将其应用于催化测试,此方法合成出的介孔二氧化硅稳定性差。
Wang等(Microporous and Mesoporous Materials,2020,302:110211)首次报道了添加少量聚乙烯醇(PVA)作为单独的添加剂制备二氧化硅微球。研究了不同PVA添加量对二氧化硅微球结构参数的影响并研究了其合成机理。研究结果显示,随着PVA量的增加,表面积和孔体积都有所增加并且可以通过改变水热温度和晶化温度来调整二氧化硅微球的粒径和介孔尺寸。除此之外,作者指出SBA-15微球的形成取决于低温停止步骤和PVA的使用的协同作用,它们都有利于抑制一次粒子的快速生长和聚集(宏观相分离),并有利于其聚集成球形SBA-15,同时通过在较高温度下进行搅拌步骤可改善介观有序性和颗粒均匀性。
Liu等(Langmuir,2021,37,9137-9143)通过一种简单有效的复合模板方法,合成出了水热稳定性高的介孔硅铝酸盐(MAs)。主要通过P123/聚乙烯醇(PVA)复合形成复合胶束,PVA的游离羟基降低了水的表面张力,从而降低了水和模板剂的耗量。复合胶束在高浓度溶液中组装能力的提高导致了水热稳定MAs的合成,此方法合成的MAs仍然存在耗水量、模板剂用量大的问题。
Zhao等(Chinese Science Bulletin,2001,46:1436-1438)使用非离子-阳离子混合表面活性剂(OP-10-CTAB)合成了MCM-48,OP-10疏水链含有苯环,苯环上有π键具有比直链烷烃更强的分散力,OP-10的疏水链可以不受静电引力的限制,通过强大的范德华力与CTA+胶束的疏水链结合。同时,OP-10在结晶过程中具有一定的两亲性行为,可以通过氢键和范德华力影响胶束的相变,最终合成了立方的MCM-48,OP-10可以大大降低阳离子表面活性剂的用量,缩短合成时间,有利于生成骨架交联度高的介孔分子筛。但是此方法合成的分子筛耗水量和模板剂量大,以OP-10和CTAB合成的分子筛稳定性不足,利用聚氧乙烯型非离子型的模板剂与嵌段类非离子表面活性剂有望提高介孔分子筛稳定性。
虽然上述工作对降低分子筛合成过程中的物料消耗具有很大的意义,但是,在保持介孔分子筛水热稳定性的前提下,开发低水量、低模板剂用量合成介孔分子筛合成方法仍然是一个巨大的挑战。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何解决现有的介孔分子筛合成过程中的模板剂消耗量大、用水量大,导致合成成本高的问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:
一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,包括以下步骤:
(1)Y型分子筛前驱体的制备
将铝源、氧化钠、硅源和水混合,反应物以摩尔比计为Al2O3:Na2O:SiO2:H2O=1:10-20:10-20:200-400;将上述混合物置于40-100℃下搅拌5-15h,配制成前驱体溶液;
(2)聚氧乙烯型非离子型表面活性剂辅助嵌段类非离子表面活性剂合成介孔分子筛:
将嵌段类非离子表面活性剂加入到去离子水中,置于30-40℃水浴下至嵌段类非离子表面活性剂完全溶解,然后向其中加入聚氧乙烯型非离子型表面活性剂,搅拌0.5-2h,待溶解后在10-70℃水浴条件下,向溶液中逐滴加入步骤(1)中制得的前驱体溶液,同时加入硫酸调节pH值至1-4,滴加完毕后,于水浴下组装10-30h,然后将反应物放入反应釜中100-140℃下晶化1-5d,之后经过洗涤至中性、过滤、干燥,焙烧得到介孔分子筛产品。
本发明采用聚氧乙烯型非离子型表面活性剂/嵌段类非离子表面活性剂组成的复合体系作为模板剂用于介孔分子筛的合成,当聚氧乙烯型非离子型表面活性剂加入水时,空间构型变化会形成较大的亲水基,同时又因羟基和C-O键的亲水性,致使混合胶束的亲水性增加,有利于无机物种与模板剂之间的组装,得到有序性良好的分子筛;采用这种方法合成介孔分子筛的过程,大幅降低了模板剂和水的用量,从而达到降低成本的目的,为介孔分子筛的进一步工业应用奠定了基础。
优选地,所述步骤(1)中硅源选自水玻璃、正硅酸乙酯、硅粉中的一种或多种。
优选地,所述步骤(1)中铝源选择十八水合硫酸铝、氯化铝、硝酸铝中的一种或多种。
优选地,所述步骤(2)中聚氧乙烯型非离子型表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚-4(OP-4)、烷基酚聚氧乙烯醚-7(OP-7)、烷基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)中的一种或多种。
优选地,所述步骤(2)中聚氧乙烯型非离子型表面活性剂与去离子水的质量比例为1:160-340。
优选地,所述步骤(2)中嵌段类非离子表面活性剂包括聚醚F68、聚醚F127、聚醚P123中的一种或多种。
优选地,所述步骤(2)中嵌段类非离子表面活性剂与去离子水的质量比例为1:14-40。
优选地,所述步骤(2)中组装时水浴温度为30-40℃。
优选地,所述步骤(2)中烘干的温度为50-90℃,干燥时间为8-16h。
优选地,所述步骤(2)中煅烧的温度为400-600℃,煅烧时间为6-10h。
本发明具有如下的有益效果:本发明采用聚氧乙烯型非离子型表面活性剂/嵌段类非离子表面活性剂组成的复合体系作为模板剂用于介孔分子筛的合成,当聚氧乙烯型非离子型表面活性剂加入水时,空间构型变化会形成较大的亲水基,同时又因羟基和C-O键的亲水性,致使混合胶束的亲水性增加,有利于无机物种与模板剂之间的组装,得到有序性良好的分子筛;采用这种方法合成介孔分子筛的过程,大幅降低了模板剂和水的用量,从而达到降低成本的目的,为介孔分子筛的进一步工业应用奠定了基础。
附图说明
图1为本发明实施例12制备的介孔分子筛的XRD分析图谱;
图2为本发明实施例12制备的介孔分子筛的孔径分布曲线图;
图3为本发明实施例12制备的介孔分子筛的BET孔径分析图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图和实施例对本发明进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下述实施例中所用的试验原料来源:硫酸铝来自中国石油兰州石化公司,为工业品;水玻璃、辅助模板剂均为市售商品试剂,工业级,其他试验材料和试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例中未注明具体技术或条件者,均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
微孔分子筛前驱体1溶液的合成:
以正硅酸乙酯为硅源,以氯化铝为铝源,将正硅酸乙酯、氯化铝、氧化钠和水混合,反应物以摩尔比计为Al2O3:Na2O:SiO2:H2O=1:10:18:380;将上述混合物置于40℃下搅拌15h,配制成前驱体1溶液。
实施例2
微孔分子筛前驱体2溶液的合成:
以水玻璃为硅源,以硝酸铝为铝源,将水玻璃、硝酸铝、氧化钠和水混合,反应物以摩尔比计为Al2O3:Na2O:SiO2:H2O=1:15:10:400;将上述混合物置于66℃下搅拌12h,配制成前驱体2溶液。
实施例3
微孔分子筛前驱体3溶液的合成:
以硅粉为硅源,以十八水合硫酸铝为铝源,将硅粉、十八水合硫酸铝、氧化钠和水混合,反应物以摩尔比计为Al2O3:Na2O:SiO2:H2O=1:10:20:260;将上述混合物置于75℃下搅拌10h,配制成前驱体3溶液。
实施例4
微孔分子筛前驱体4溶液的合成:
以正硅酸乙酯为硅源,以氯化铝为铝源,将正硅酸乙酯、氯化铝、氧化钠和水混合,反应物以摩尔比计为Al2O3:Na2O:SiO2:H2O=1:20:10:200;将上述混合物置于88℃下搅拌5h,配制成前驱体4溶液。
实施例5
微孔分子筛前驱体5溶液的合成:
以水玻璃为硅源,以十八水合硫酸铝为铝源,将水玻璃、十八水合硫酸铝、氧化钠和水混合,反应物以摩尔比计为Al2O3:Na2O:SiO2:H2O=1:16:15:320;将上述混合物置于98℃下搅拌8h,配制成前驱体5溶液。
实施例6
取48g聚醚F127溶于800g去离子水中,置于40℃水浴下,待聚醚F127完全溶解,然后向其中加入5g聚氧乙烯型非离子型表面活性剂OP-7,搅拌0.5h后,向溶液中逐滴滴加300g上述前驱体2溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至2,滴加完毕后,于40℃水浴条件下组装20h,然后将反应物装入反应釜中140℃晶化24h,之后经过洗涤至中性、过滤、60℃下干燥12h,在600℃焙烧8h得到介孔分子筛产品。
实施例7
取32g聚醚P123溶于700g去离子水中,置于35℃水浴下,待聚醚P123完全溶解,然后向其中加入3g聚氧乙烯型非离子型表面活性剂OP-10,搅拌1h后,向溶液中逐滴滴加400g上述前驱体1溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至4,滴加完毕后,于35℃水浴条件下组装24h,然后将反应物装入反应釜中100℃晶化48h,之后经过洗涤至中性、过滤、50℃下干燥16h,在600℃焙烧6h得到介孔分子筛产品。
实施例8
取35g聚醚F68溶于1000g去离子水中,置于30℃水浴下,待聚醚F68完全溶解,然后向其中加入3g聚氧乙烯型非离子型表面活性剂OP-4,搅拌2h后,向溶液中逐滴滴加350g上述前驱体4溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至3,滴加完毕后,于30℃水浴条件下组装14h,然后将反应物装入反应釜中100℃晶化2d之后经过洗涤至中性、过滤、80℃下干燥8h,在600℃焙烧8h得到介孔分子筛产品。
实施例9
取60g聚醚F127溶于1000g去离子水中,置于37℃水浴下,待聚醚F127完全溶解,然后向其中加入4g聚氧乙烯型非离子型表面活性剂OP-10,搅拌1h后,向溶液中逐滴滴加350g上述前驱体5溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至1,滴加完毕后,于37℃水浴条件下组装24h,然后将反应物装入反应釜中100℃晶化4d之后经过洗涤至中性、过滤、90℃下干燥8h,在550℃焙烧6h得到介孔分子筛产品。
实施例10
取50g聚醚F68溶于700g去离子水中,置于40℃水浴下,待聚醚F68完全溶解,然后向其中加入4g聚氧乙烯型非离子型表面活性剂OP-7,搅拌0.5h后,向溶液中逐滴滴加350g上述前驱体2溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至3,滴加完毕后,于40℃水浴条件下组装24h,然后将反应物装入反应釜中100℃晶化36h,之后经过洗涤至中性、过滤、70℃下干燥10h,在500℃焙烧9h得到介孔分子筛产品。
实施例11
取20g聚醚P123溶于800g去离子水中,置于35℃水浴下,待聚醚P123完全溶解,然后向其中加入5g聚氧乙烯型非离子型表面活性剂OP-4,搅拌1.5h后,向溶液中逐滴滴加350g上述前驱体3溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至4,滴加完毕后,于35℃水浴条件下组装24h,然后将反应物装入反应釜中100℃晶化36h,之后经过洗涤至中性、过滤、70℃下干燥9h,在550℃焙烧8h得到介孔分子筛产品。
实施例12
取40g聚醚P123溶于600g去离子水中,置于37℃水浴下,待聚醚P123完全溶解,然后向其中加入2g聚氧乙烯型非离子型表面活性剂OP-10,搅拌0.5h后,向溶液中逐滴滴加350g上述前驱体5溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至2,滴加完毕后,于37℃水浴条件下组装24h,然后将反应物装入反应釜中140℃晶化24h,之后经过洗涤至中性、过滤、60℃下干燥10h,在550℃焙烧6h得到介孔分子筛产品。
图1为本实施例制得的介孔分子筛产品的XRD分析图谱,可以看出本实施例制得的介孔分子筛产品为典型的有序二维介孔结构。
图2为本实施例制得的介孔分子筛产品的孔径分布曲线图,可以看出本实施例制得的介孔分子筛产品具有微孔和介孔结构。
图3为本实施例制得的介孔分子筛产品的BET孔径分析图,可以看出本实施例制得的介孔分子筛产品具有介孔材料特有的滞后环。
实施例13
取35g聚醚F127溶于700g去离子水中,置于40℃水浴下,待聚醚F127完全溶解,然后向其中加入3g聚氧乙烯型非离子型表面活性剂OP-7,搅拌2h后,向溶液中逐滴滴加350g上述前驱体3溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至1,滴加完毕后,于40℃水浴条件下组装24h,然后将反应物装入反应釜中120℃晶化48h,之后经过洗涤至中性、过滤、80℃下干燥8h,在600℃焙烧6h得到介孔分子筛产品。
对比例1
取30g聚醚F68加入到600mL去离子水中,置于35℃水浴下,溶解之后向溶液中逐滴滴加300g上述前驱体4溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至3,滴加完毕后,于35℃水浴条件下组装24h,然后将反应物装入反应釜中120℃晶化48h,之后经过洗涤至中性、过滤、70℃下干燥9h,在550℃焙烧8h得到介孔分子筛产品。
对比例2
取40g聚醚P123加入到600mL去离子水中,37℃水浴条件下,溶解之后向溶液中逐滴滴加350g上述前驱体2溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至2,滴加完毕后,于37℃水浴条件下组装20h,然后将反应物装入反应釜中140℃晶化24h,之后经过洗涤至中性、过滤、80℃下干燥10h,在550℃焙烧6h得到介孔分子筛产品。
对比例3
取40g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)加入到600mL去离子水中,置于37℃水浴下,待CTAB完全溶解后,向其中加入5g聚氧乙烯型非离子型表面活性剂OP-10搅拌半个小时后,向溶液中逐滴滴加350g上述前驱体5溶液,同时加入6M硫酸调节pH值至2,滴加完毕后,于37℃水浴条件下组装24h,然后将反应物装入反应釜中120℃晶化24h,之后经过洗涤至中性、过滤、60℃下干燥10h,在550℃焙烧8h得到介孔分子筛产品。
分析方法:物相检测与确认采用日本岛津公司XRD-7000型X射线晶体粉末衍射仪。
仪器参数:Cu-Ka射线、波长为0.1543nm、管电压为40kV、管电流为30mA。样品的测试条件:扫描角度0.5°-5°,扫描速度1°/min。
采用美国Micromeritics公司生产的ASAP2020M全自动吸附仪于液氮温度下测定样品的吸附脱附等温线,以氮气为吸附质,采用t-plot模型区分样品的内表面积与外表面积,利用静态容量法测定孔体积和孔径分布,从而计算孔结构参数。
表1为样品BET参数及物化参数
根据表1的结果可见,对比例1和对比例2分别采用单一的F68、P123模板剂合成的介孔分子筛,模板剂和水的消耗量均比较高,分子筛的合成成本较高;对比例3采用CTAB与OP-10复合模板剂合成介孔分子筛,但是模板剂和水的消耗量均有提高,不利于介孔分子筛的合成;而本发明采用聚氧乙烯型非离子型表面活性剂/嵌段类非离子表面活性剂组成的复合体系作为模板剂用于介孔分子筛的合成,当聚氧乙烯型非离子型表面活性剂加入水时,空间构型变化会形成较大的亲水基,同时又因羟基和C-O键的亲水性,致使混合胶束的亲水性增加,有利于无机物种与模板剂之间的组装,得到有序性良好的分子筛;采用这种方法合成介孔分子筛的过程,大幅降低了模板剂和水的用量,从而达到降低成本的目的,为介孔分子筛的进一步工业应用奠定了基础。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)Y型分子筛前驱体的制备
将铝源、氧化钠、硅源和水混合,反应物以摩尔比计为Al2O3:Na2O:SiO2:H2O=1:10-20:10-20:200-400;将上述混合物置于40-100℃下搅拌5-15h,配制成前驱体溶液;
(2)聚氧乙烯型非离子型表面活性剂辅助嵌段类非离子表面活性剂合成介孔分子筛:
将嵌段类非离子表面活性剂加入到去离子水中,置于30-40℃水浴下至嵌段类非离子表面活性剂完全溶解,然后向其中加入聚氧乙烯型非离子型表面活性剂,搅拌0.5-2h,待溶解后在10-70℃水浴条件下,向溶液中逐滴加入步骤(1)中制得的前驱体溶液,同时加入硫酸调节pH值至1-4,滴加完毕后,于水浴下组装10-30h,然后将反应物放入反应釜中100-140℃下晶化1-5d,之后经过洗涤至中性、过滤、干燥,焙烧得到介孔分子筛产品。
2.根据权利要求1所述的一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于:所述步骤(1)中硅源选自水玻璃、正硅酸乙酯、硅粉中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于:所述步骤(1)中铝源选择十八水合硫酸铝、氯化铝、硝酸铝中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于:所述步骤(2)中聚氧乙烯型非离子型表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚-4(OP-4)、烷基酚聚氧乙烯醚-7(OP-7)、烷基酚聚氧乙烯醚-10(OP-10)中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于:所述步骤(2)中聚氧乙烯型非离子型表面活性剂与去离子水的质量比例为1:160-340。
6.根据权利要求1所述的一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于:所述步骤(2)中嵌段类非离子表面活性剂包括聚醚F68、聚醚F127、聚醚P123中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于:所述步骤(2)中嵌段类非离子表面活性剂与去离子水的质量比例为1:14-40。
8.根据权利要求1所述的一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于:所述步骤(2)中组装时水浴温度为30-40℃。
9.根据权利要求1所述的一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于:所述步骤(2)中烘干的温度为50-90℃,干燥时间为8-16h。
10.根据权利要求1所述的一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法,其特征在于:所述步骤(2)中煅烧的温度为400-600℃,煅烧时间为6-10h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111533954.5A CN114261976B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111533954.5A CN114261976B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114261976A true CN114261976A (zh) | 2022-04-01 |
CN114261976B CN114261976B (zh) | 2022-09-30 |
Family
ID=80827298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111533954.5A Active CN114261976B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114261976B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114011393A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-02-08 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种中孔TiO2负载型高效脱硝催化剂的制备方法及制得的脱硝催化剂 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104891522A (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种介孔分子筛的低成本合成方法 |
CN105293518A (zh) * | 2014-07-07 | 2016-02-03 | 北京化工大学 | 一种工业原料低成本合成介孔分子筛的方法 |
CN113060743A (zh) * | 2020-01-02 | 2021-07-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种微-介孔分子筛的合成方法 |
CN113086990A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种介孔分子筛的制备方法 |
-
2021
- 2021-12-15 CN CN202111533954.5A patent/CN114261976B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104891522A (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种介孔分子筛的低成本合成方法 |
CN105293518A (zh) * | 2014-07-07 | 2016-02-03 | 北京化工大学 | 一种工业原料低成本合成介孔分子筛的方法 |
CN113086990A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种介孔分子筛的制备方法 |
CN113060743A (zh) * | 2020-01-02 | 2021-07-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种微-介孔分子筛的合成方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
XIAOTONG MI等: "Introduction of Anionic Surfactants to Copolymer Micelles: A Key to Improving Utilization Efficiency of P123 in Synthesis of Mesoporous Aluminosilicates", 《IND. ENG. CHEM. RES.》 * |
XIAOZHENG ZHAO等: "Efficient Synthesis of Hydrothermally Stable Mesoporous Aluminosilicates Using Trace Amounts of an Anionic Surfactant as a Co-Template", 《IND. ENG. CHEM. RES.》 * |
刘春艳等: "以混合阳离子-嵌段共聚物表面活性剂为模板合成介孔MCM-48", 《无机化学学报》 * |
刘洪涛等: "同时降低水和模板剂用量的高稳定介孔分子筛的合成", 《第十一届全国环境催化与环境材料学术会议论文集》 * |
李苑等: "介孔分子筛MSU-1的合成", 《化学研究与应用》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114011393A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-02-08 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种中孔TiO2负载型高效脱硝催化剂的制备方法及制得的脱硝催化剂 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114261976B (zh) | 2022-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Henry | Control of mesostructured silica particle morphology | |
Kim et al. | Non-ionic surfactant assembly of ordered, very large pore molecular sieve silicas from water soluble silicates | |
CN103214003A (zh) | 一种介孔y型沸石分子筛及其制备方法 | |
Bagshaw et al. | Templating of mesoporous molecular sieves by nonionic polyethylene oxide surfactants | |
CN107512728B (zh) | 插卡结构多级孔fau型沸石分子筛的制备方法 | |
Cai et al. | Effect of nonionic structure-directing agents on adsorption and structural properties of mesoporous alumina | |
US20110315660A1 (en) | Method for recycling of silica waste and method for preparing nanoporous or spherical materials | |
CN102826564A (zh) | 一种多级孔结构的Beta沸石分子筛的制备方法 | |
CN102689910B (zh) | 一种介-微孔y型分子筛的合成方法 | |
JP2013540096A (ja) | 階層的細孔構造を持つおよび持たないモノリシックゼオライト構造体、ならびにその作製方法 | |
CN109775716B (zh) | 一种富含l酸的多级孔y型分子筛及其制备方法 | |
CN109205642B (zh) | 一种中微双孔zsm-5沸石纳米薄片的制备方法 | |
CN114261976B (zh) | 一种低水量低模板剂合成介孔分子筛的方法 | |
CN104261427A (zh) | 一种“插卡”型多级孔zsm-5分子筛的制备方法 | |
CN104261423A (zh) | 一种单晶性多级孔Beta分子筛的制备方法 | |
Tian et al. | Syntheses of high-quality mesoporous materials directed by blends of nonionic amphiphiles under nonaqueous conditions | |
CN106185972A (zh) | 微‑介孔结构Beta分子筛的制备方法 | |
CN102464326B (zh) | 合成高硅丝光沸石的方法 | |
CN107840349A (zh) | 纳米zsm‑5多级孔聚集体的制备方法 | |
CN114261972B (zh) | 一种大晶胞参数介孔分子筛的合成方法 | |
CN112279268A (zh) | 一种多级孔zsm-5纳米层片沸石的制备方法及应用 | |
Zhang et al. | Synthesis of ordered small pore mesoporous silicates with tailorable pore structures and sizes by polyoxyethylene alkyl amine surfactant | |
CN115010146B (zh) | 一种多级孔zsm-5纳米团聚体分子筛及其制备方法 | |
Liu et al. | A triple template of P123/SDS/CS with simultaneously enhanced utilization efficiency of P123 and crystal seeds | |
CN109607564B (zh) | 一种中空微孔介孔zsm-5分子筛的制备方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |