CN1390784A - 一种大孔径有序介孔二氧化硅分子筛的合成方法 - Google Patents
一种大孔径有序介孔二氧化硅分子筛的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1390784A CN1390784A CN 02136298 CN02136298A CN1390784A CN 1390784 A CN1390784 A CN 1390784A CN 02136298 CN02136298 CN 02136298 CN 02136298 A CN02136298 A CN 02136298A CN 1390784 A CN1390784 A CN 1390784A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular sieve
- silicon source
- synthetic method
- macroreticular
- source
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
本发明涉及一种大孔径、高有序度的介孔氧化硅分子筛的合成方法。它以价廉的工业化嵌段高分子共聚物、水、酸和硅源混合，搅拌，得到有机－无机复合物，经高温水处理，再经过滤、水洗、空气下干燥，并焙烧后得到介孔分子筛产物。实验结果表明由此合成的产物为二维六角孔道(p6mm)，具有孔径均一，有序度高，墙厚等优点。由于其具有低廉的合成成本的优势，可极大地促进介孔材料的大规模工业化生产，同时推动这种新型纳米孔材料在大分子催化、吸附和分离、传感器、微器件以及光、电、磁等功能材料的研究和应用。
Description
技术领域
本发明属于无机多孔材料技术领域，具体涉及一种二氧化硅介孔分子筛的合成方法，特别是用双亲性非离子嵌段高分子表面活性剂为结构导向剂，合成介孔分子筛的方法。
技术背景
新一代大孔径(1.0-40nm)介孔分子筛在大分子转化、吸附、生物大分子分离以及电磁、传感器、光电子等领域均具有广泛的应用前景。由昂贵的长链有机季铵盐阳离子表面活性剂为模板合成的MCM-41介孔分子筛，由于其孔径小，水热稳定性差，受到了较大的限制。以嵌段高分子共聚物为模板剂合成的介孔分子筛SBA-15具有孔径均一，有序度高，并且其孔径大以及水热性能良好等优点，近年来得到了广泛的研究：其骨架上修饰有机硅烷，可用于重金属的分离、回收，以及蛋白质的控释与分离。利用主-客体方法在SBA-15载体上已成功地制备了碳以及金属的纳米线、纳米球。最近，又有报道SBA-15作为吸附剂可以很好地进行原油中轻油的分离，将低碳烷烃选择性地分开。研究结果表明，以嵌段高分子共聚物导向的SBA-15介孔分子筛具有很高的应用价值。但是，SBA-15介孔材料的工业化生产还存在许多问题，如所采用的有机硅源(正硅酸乙脂)价值较贵，进口的聚乙烯醚—聚丙烯醚—聚乙烯醚价格不菲。因此探索一条经济廉价的介孔分子筛合成路线，对早日实现介孔分子筛的工业化和大规模生产具有重要的实用意义。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可降低合成成本的大孔径有序介孔二氧化硅分子筛的合成方法，以利于其大规模工业化。本发明合成的介孔二氧化硅具有有序的二维介孔结构，大的孔径及孔容。
本发明提出的有序介孔二氧化硅分子筛的合成方法，以双亲性非离子嵌段高分子表面活性剂为结构导向剂，在酸性条件下将硅源水解得到，具体步骤如下：首先将嵌段高分子表面活性剂、水、酸、硅源按摩尔比为(0.02-0.10)∶(300-600)∶(10-30)∶(1.0-5.0)混合，在15-80℃下搅拌，形成有机无机复合物，然后在80-150℃高温下进行水热处理，再经过滤、水洗、空气下干燥，并在450-600℃培烧而成。
上述方法中，嵌段高分子表面活性剂可为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。硅源包括有机硅源和无机硅源，有机硅源为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯之一种；无机硅源为硅酸钠或硅溶胶之一种。所用的酸为HCl、H2SO4、HNO3和H3PO4之一种。
本发明合成的介孔二氧化硅分子筛为二维介孔结构(空间群为p6mm)，晶胞参数达到4-6nm，比表面为400-700m2g-1，孔容为0.3-1.0cm3g-1。所得产物经XRD和TEM验证为二维介观结构(p6mm)的介孔二氧化硅分子筛。本发明所采用的结构导向剂价格便宣，因而可降低合成成本，可促进介孔材料大规模工业化生产，同时推动这种新型纳米孔材料在大分子催化、吸附和分离、传感器、微器件以及光、电、磁等功能材料的研究和应用。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明作进一步的阐述：
实施例1，35℃下，将2.0g EO16PO58EO16溶解于75g1.6 M的盐酸溶液，搅拌均匀后加入6.0g硅酸钠。连续搅拌24小时后，在100℃水热处理24小时后，过滤，去离子水冲洗，真空干燥后于500℃下培烧4小时。
产物主要物化性质：比表面积550m2g-1，孔容0.7cm3g-1，孔径4.6nm，晶胞参数8.0nm。
实施例2，40℃下，将2.0g EO16PO58EO16溶解于100g1.6 M的硝酸溶液，搅拌均匀后加入6.0g硅酸钠。连续搅拌24小时后，在100℃水热处理24小时后，过滤，去离子水冲洗，真空干燥后于500℃下培烧4小时。
产物主要物化性质：比表面350m2g-1，孔容0.87cm3g-1，孔径5.6nm，晶胞参数8.0nm。
实施例3，38℃下，将1.6g EO16PO58EO16溶解于75g1.6 M的盐酸溶液，搅拌均匀后加入5.0g硅酸钠。连续搅拌24小时后，在100℃水热处理24小时后，过滤，去离子水冲洗，真空干燥后于500℃下焙烧4小时。
产物主要物化性质：比表面650m2g-1，孔容0.67cm3g-1，孔径6.6nm，晶胞参数9.0nm。
Claims (4)
1、一种大孔径有序介孔二氧化硅分子筛的合成方法，其特征在于以双亲性非离子嵌段高分子表面活性剂为结构导向剂，在酸性条件下将硅源水解得到，具体步骤如下：首先是将嵌段高分子表面活性剂、水、酸、硅源按摩尔比为(0.02-0.10)∶(300-600)∶(10-30)∶(1.0-5.0)混合，在15~80℃下搅拌，形成有机-无机复合物，然后在80~150℃高温下进行水热处理，再经过滤、水洗、空气下干燥，并在450~600℃焙烧而成。
2、根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于嵌段高分子表面活性剂为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。
3、根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于硅源包括有机硅源和无机硅源，有机硅源为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯之一种；无机硅源为硅酸钠或硅溶胶之一种。
4、根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所用的酸为HCl、H2SO4、HNO3或H3PO4之一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02136298 CN1390784A (zh) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | 一种大孔径有序介孔二氧化硅分子筛的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02136298 CN1390784A (zh) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | 一种大孔径有序介孔二氧化硅分子筛的合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1390784A true CN1390784A (zh) | 2003-01-15 |
Family
ID=4748584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 02136298 Pending CN1390784A (zh) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | 一种大孔径有序介孔二氧化硅分子筛的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1390784A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1295965C (zh) * | 2004-09-24 | 2007-01-24 | 复旦大学 | 一种无机介孔抗菌材料及其制备方法 |
| CN1300262C (zh) * | 2004-05-09 | 2007-02-14 | 中国科学院化学研究所 | 超亲水性和/或超亲油性纳米孔材料的用途 |
| CN100383042C (zh) * | 2003-04-22 | 2008-04-23 | 上海化工研究院 | 介孔二氧化硅分子筛的制备方法 |
| CN100396612C (zh) * | 2006-09-15 | 2008-06-25 | 南开大学 | 纳米球形介孔二氧化硅材料和制备方法 |
| CN102745708A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种提高了水热稳定性介-微孔分子筛的合成方法 |
| CN102070148B (zh) * | 2009-11-23 | 2012-11-07 | 哈尔滨理工大学 | 单分散微米级球状介孔氧化硅mcm-41合成方法及应用 |
| CN102908982A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-06 | 陕西省石油化工研究设计院 | 一种吸附废水中重金属离子的新型介孔材料制备方法 |
| US8664412B2 (en) | 2010-07-19 | 2014-03-04 | Shell Oil Company | Epoxidation process |
-
2002
- 2002-07-30 CN CN 02136298 patent/CN1390784A/zh active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100383042C (zh) * | 2003-04-22 | 2008-04-23 | 上海化工研究院 | 介孔二氧化硅分子筛的制备方法 |
| CN1300262C (zh) * | 2004-05-09 | 2007-02-14 | 中国科学院化学研究所 | 超亲水性和/或超亲油性纳米孔材料的用途 |
| CN1295965C (zh) * | 2004-09-24 | 2007-01-24 | 复旦大学 | 一种无机介孔抗菌材料及其制备方法 |
| CN100396612C (zh) * | 2006-09-15 | 2008-06-25 | 南开大学 | 纳米球形介孔二氧化硅材料和制备方法 |
| CN102070148B (zh) * | 2009-11-23 | 2012-11-07 | 哈尔滨理工大学 | 单分散微米级球状介孔氧化硅mcm-41合成方法及应用 |
| US8664412B2 (en) | 2010-07-19 | 2014-03-04 | Shell Oil Company | Epoxidation process |
| CN102745708A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种提高了水热稳定性介-微孔分子筛的合成方法 |
| CN102745708B (zh) * | 2011-04-22 | 2014-04-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种提高了水热稳定性介-微孔分子筛的合成方法 |
| CN102908982A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-06 | 陕西省石油化工研究设计院 | 一种吸附废水中重金属离子的新型介孔材料制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5911953B2 (ja) | メソポーラスシリカ及び有機シリカ材料並びにこれらの製造方法 | |
| CN103214003B (zh) | 一种介孔y型沸石分子筛及其制备方法 | |
| CN102295297B (zh) | 一种介孔硅铝分子筛的合成方法 | |
| Halina et al. | Non-hydrothermal synthesis of mesoporous materials using sodium silicate from coal fly ash | |
| CN1315724C (zh) | 一种介孔二氧化硅材料的制备方法 | |
| CN101830480B (zh) | 复合孔结构沸石分子筛独石的制备方法 | |
| CN102001681A (zh) | 一种zsm-5沸石的合成方法 | |
| Misran et al. | Nonsurfactant route of fatty alcohols decomposition for templating of mesoporous silica | |
| CN102745710B (zh) | 多级孔结构钛硅分子筛材料的制备方法 | |
| CN101746775B (zh) | 一种有机功能化有序介孔氧化钛硅分子筛的制备方法 | |
| CN102309957B (zh) | 一种自组装多孔材料的制备方法 | |
| CN1390784A (zh) | 一种大孔径有序介孔二氧化硅分子筛的合成方法 | |
| CN102275938A (zh) | 以埃洛石为原料制备二氧化硅纳米管的方法 | |
| CN103253679A (zh) | 一种合成sba-15介孔分子筛的方法 | |
| Rahman et al. | Synthesis and characterization of mesoporous silica MCM-41 and SBA-15 from power plant bottom ash | |
| CN1120801C (zh) | 一种双孔分子筛及其制备方法 | |
| CN101643217B (zh) | 一种利用膨润土制备有序介孔材料的方法 | |
| KR101154326B1 (ko) | 디우레아를 포함하는 유기-무기 혼성 실리카 중간세공 분자체 및 그 제조방법 | |
| CN1169716C (zh) | 三维孔道二维介孔结构的二氧化硅分子筛及其合成方法 | |
| Oliveira et al. | Assistant template and co-template agents in modeling mesoporous silicas and post-synthesizing organofunctionalizations | |
| CN107840349A (zh) | 纳米zsm‑5多级孔聚集体的制备方法 | |
| CN1648044A (zh) | 一种双介孔二氧化硅材料及其制备方法 | |
| Zhang et al. | Tartardiamide‐Functionalized Chiral Organosilicas with Highly Ordered Mesoporous Structure | |
| CN102502685B (zh) | 一种介孔lta沸石的制备方法 | |
| CN101062773A (zh) | 一种非表面活性剂法制备介孔材料的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |