一種sapo-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種SAPO-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法,合成方法按下列步驟實(shí)現(xiàn):(1)向水中加入硅源、鋁源、磷源、有機(jī)模板劑混合均勻制成合成膠體，在25～50℃的溫度下成膠；(2)將(1)中的合成膠體在160～225℃的溫度下和自生壓力下，水熱晶化15～300小時(shí)；(3)將(2)中的晶化產(chǎn)物收集、洗滌和烘干，即得產(chǎn)品；本發(fā)明提供的采用嗎啉為有機(jī)模板劑合成SAPO-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法中，能夠降低企業(yè)生產(chǎn)SAPO-47的分子篩的生產(chǎn)成本，嗎啉是一種價(jià)格相對(duì)便宜的模板劑，用這個(gè)模板機(jī)不但能夠合成出高結(jié)晶度的SAPO-47分子篩，還能降低成本支出，易于推廣和普及，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】一種SAP0-47娃鱗酸鍋分子篩的合成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硅磷酸鋁分子篩的合成方法，具體講是一種SAPO-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法，通過(guò)使用亞磷酸-磷酸雙磷源，可以在嗎啉模板劑作用下合成SAPO-47。

【背景技術(shù)】
[0002]硅磷酸鋁分子篩SAPO-47骨架由S1、P、Al、O元素構(gòu)成，由于其骨架結(jié)構(gòu)中存在著S1-O-Al連接，從而使該分子篩產(chǎn)生酸性，其熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性都較高，在高溫和大量水蒸汽存在的條件下具有吸附穩(wěn)定性和骨架穩(wěn)定性。同時(shí)，SAP0-47分子篩含有獨(dú)特的籠型結(jié)構(gòu)和適宜的小孔窗口，使它們?cè)诖呋状? 二甲醚制低碳烯烴反應(yīng)中表現(xiàn)出很高的活性和乙烯、丙烯選擇性。
[0003]文獻(xiàn)J.Phys.Chem.1989，93，6516-6520 報(bào)道了 SAP0-47 分子篩的合成方法及結(jié)構(gòu)解析結(jié)果，使用水合氧化鋁作為鋁源，磷酸為磷源，硅溶膠為硅源，甲基丁基胺(Methylbutylamine)為有機(jī)模板劑。文獻(xiàn) Mcroporous and Mesoporous Materials1999，31，187-193報(bào)道了使用水乳狀氫氧化鋁為鋁源，磷酸為磷源，白炭黑為硅源，仲丁胺(sec-butylamine)為有機(jī)模板劑合成SAP0-47分子篩的方法。文獻(xiàn)Studied in SurfaceScience and Catalysis 2001，135，247報(bào)道了使用擬薄水銷石作為銷源，磷酸為磷源，娃溶膠為娃源，異丁基胺(Methylbutylamine)為有機(jī)模板劑合成SAP0-47分子篩的方法。這些方法的主要不足在于模板劑的價(jià)格相對(duì)昂貴，不利于工業(yè)生產(chǎn)；嗎啉是一種常規(guī)的，價(jià)格相對(duì)比較低，使用嗎啉做模板劑是一種能夠降低生產(chǎn)成本的方法；而還沒(méi)有嗎啉作為模板劑成功合成SAP0-47的分子篩的先例，領(lǐng)域內(nèi)都認(rèn)為SAP0-47的分子篩，是不能用嗎啉做模板劑來(lái)合成的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種用常規(guī)的、價(jià)格相對(duì)低的嗎啉作為模板劑在較短時(shí)間內(nèi)合成高結(jié)晶度SAP0-47硅磷酸鋁分子篩的方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種SAP0-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法，合成方法按下列步驟實(shí)現(xiàn):
[0006](I)向水中加入硅源、鋁源、磷源、有機(jī)模板劑混合均勻制成合成膠體，在25?50°C的溫度下成膠；
[0007](2)將(I)中的合成膠體在160?225°C的溫度下和自生壓力下，水熱晶化15?300小時(shí)；
[0008](3)將⑵中的晶化產(chǎn)物收集、洗滌和烘干，即得產(chǎn)品。
[0009]所述的硅源是以S1J+，鋁源是以Al 203計(jì)，磷源是以H3PO3或者H3POg !^04的混合物計(jì)，有機(jī)模板劑用R表示，硅源、鋁源、磷源、有機(jī)模板劑的物料摩爾配比為S12=Al 203:H3PO3:有機(jī)模板劑:H20 = 0.05 ?0.60:0.5 ?1.2:1.5 ?3.0:1.0 ?5.0:50 ?150 ;或者摩爾配比為 S12-Al 203:Η 3Ρ03:Η 3P04:有機(jī)模板劑:H 20 = 0.05 ?0.60:0.5 ?1.2:0.5 ?1.5:2.5?1.5:1.0?5.0:50?150 ;優(yōu)選，硅源、鋁源、磷源、有機(jī)模板劑摩爾配比是S12:Al2O3-H 3P03:有機(jī)模板劑:H 20 = 0.30 ?0.50:0.75 ?1.20:2.0 ?2.5:2.0 ?3.5:75 ?120。
[0010]所述的磷源為亞磷酸、磷酸或者亞磷酸與磷酸作為雙磷源；所述的鋁源為擬薄水銷石、異丙醇銷、氣氧化銷、氧化銷;
[0011]所述的硅源為硅膠、硅溶膠、硅的氣凝膠、白炭黑、正硅酸乙酯；
[0012]所述的有機(jī)模板劑為嗎啉。
[0013]進(jìn)一步，所述的磷源、鋁源、硅源與有機(jī)模板劑向水中加入順序是按照磷源、鋁源、硅源、有機(jī)模板劑的順序，或磷源、鋁源、有機(jī)模板劑、硅源的順序，或磷源、有機(jī)模板劑、鋁源、硅源的順序加入。
[0014]進(jìn)一步，所述的硅源為硅溶膠。
[0015]進(jìn)一步，所述的鋁源為擬薄水鋁石。
[0016]進(jìn)一步，所述的磷源為亞磷酸。
[0017]進(jìn)一步，所述的合成膠體在190?200°C和自生壓力下水熱晶化20?40小時(shí)，然后收集、洗滌和60-80°C烘干，即得產(chǎn)品。
[0018]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:提供的SAP0-47分子篩的合成方法中所采用的硅源、鋁源、磷源和有機(jī)模板劑均按照現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)格來(lái)確定，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)采用嗎啉為有機(jī)模板劑合成SPA0-47分子篩，價(jià)格相對(duì)低的嗎啉作為模板劑能夠合成出結(jié)晶度高的SAP0-47分子篩產(chǎn)品，從而降低企業(yè)生產(chǎn)SAP0-47分子篩的生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提尚企業(yè)的市場(chǎng)占有率，提尚企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1合成的SAPO-47硅磷酸鋁分子篩的XRD圖譜；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1合成的SAPO-47硅磷酸鋁分子篩的SEM圖譜。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，能夠更好地理解本發(fā)明，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于此，同時(shí)其所示數(shù)據(jù)不代表對(duì)本發(fā)明特征范圍的限制。
[0022]實(shí)施例1
[0023]在25°C，用1ml水溶解1.91g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入1.55g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌，再加入0.59ml的硅溶膠(5.9MSi02)，邊攪拌邊加入7.2ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入30ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化216小時(shí)，然后按常規(guī)的分子篩的后處理方法，收集、洗滌和80°C干燥。
[0024]實(shí)施例2
[0025]在35°C，用1ml水溶解1.91g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入1.55g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌，再加入0.59ml的硅溶膠(5.9MSi02)，邊攪拌邊加入7.2ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入30ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化216小時(shí)，然后按常規(guī)的分子篩的后處理方法，收集、洗滌和80°C干燥。
[0026]實(shí)施例3
[0027]在50°C，用1ml水溶解1.91g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入1.55g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌，再加入0.59ml的硅溶膠(5.9MSi02)，邊攪拌邊加入7.2ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入30ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化216小時(shí)，然后按常規(guī)的分子篩的后處理方法，收集、洗滌和80°C干燥。
[0028]實(shí)施例4
[0029]在25°C，用1ml水溶解1.91g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入1.55g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌，再加入0.59ml的硅溶膠(5.9MSi02)，邊攪拌邊加入7.2ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入30ml不銹鋼反應(yīng)釜中于190°C晶化216小時(shí)，然后按常規(guī)的分子篩的后處理方法，收集、洗滌和80°C干燥。
[0030]實(shí)施例5
[0031]在25°C，用1ml水溶解1.91g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入1.55g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌，再加入0.59ml的硅溶膠(5.9MSi02)，邊攪拌邊加入7.2ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入30ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化216小時(shí)，然后按常規(guī)的分子篩的后處理方法，收集、洗滌和60°C干燥。
[0032]實(shí)施例6
[0033]在25°C，用1ml水溶解1.91g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入1.55g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌，再加入0.59ml的硅溶膠(5.9MSi02)，邊攪拌邊加入7.2ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入30ml不銹鋼反應(yīng)釜中于190°C晶化216小時(shí)，然后按常規(guī)的分子篩的后處理方法，收集、洗滌和60°C干燥。
[0034]實(shí)施例7
[0035]在25°C，用20ml水溶解2.89g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入2.73g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌，加入再加入0.885ml的硅溶膠(5.9MSi02)，邊攪拌邊加入9.78ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入50ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化72小時(shí)，然后收集、洗滌和80°C烘干，即得產(chǎn)品。
[0036]實(shí)施例8
[0037]在25°C，用20ml水溶解1.64g亞磷酸，滴加85%磷酸2.2ml，將此混合酸水溶液與3.35ml的硅溶膠(5.9MSi02)混合，再倒入5.2g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌30分鐘，邊攪拌邊加入13.7ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入50ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化24小時(shí)，然后收集、洗滌和80°C烘干，即得產(chǎn)品。
[0038]實(shí)施例9
[0039]在25°C，用20ml水溶解1.64g亞磷酸，滴加85%磷酸2.2ml，將此混合酸水溶液與3.35ml的硅溶膠(5.9MSi02)混合，再倒入6.79g異丙醇鋁固體粉末中迅速攪拌120分鐘，邊攪拌邊加入13.7ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入50ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化24小時(shí)，然后收集、洗滌和80°C烘干，即得產(chǎn)品。
[0040]實(shí)施例10
[0041 ] 在25°C，用20ml水溶解1.64g亞磷酸，滴加85 %磷酸2.2ml，將此混合酸水溶液倒入6.79g異丙醇鋁固體粉末中迅速攪拌120分鐘，邊攪拌邊加入13.7ml嗎啉，加入水10ml，最后加入1.2g白炭黑，攪拌至均勻后移入50ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化24小時(shí)，然后收集、洗滌和80°C烘干，即得產(chǎn)品。
[0042]實(shí)施例11
[0043]在25°C，用1ml水溶解1.91g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入4.55g異丙醇鋁固體粉末中迅速攪拌，再加入0.8g白炭黑，邊攪拌邊加入9.15ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入30ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化216小時(shí)，然后收集、洗滌和80°C烘干，即得產(chǎn)品O
[0044]實(shí)施例12
[0045]在25°C，用1ml水溶解1.91g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入1.55g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌，再加入0.8g白炭黑，邊攪拌邊加入9.15ml嗎啉，加入水10ml，攪拌至均勻后移入30ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化216小時(shí)，然后收集、洗滌和80°C烘干，即得
τ?: 口廣PR ο
[0046]實(shí)施例13
[0047]在25°C，用1ml水溶解1.91g亞磷酸，將此亞磷酸水溶液倒入1.55g擬薄水鋁石固體粉末中迅速攪拌，邊攪拌邊加入9.15ml嗎啉，再加入0.8g白炭黑，加入水10ml，攪拌至均勻后移入30ml不銹鋼反應(yīng)釜中于200°C晶化216小時(shí)，然后收集、洗滌和80°C烘干，即得
τ?: 口廣PR ο
【權(quán)利要求】
1.一種SAP0-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法，其特征在于合成方法按下列步驟實(shí)現(xiàn): (1)向水中加入硅源、鋁源、磷源、有機(jī)模板劑混合均勻制成合成膠體，在25?50°C的溫度下成膠； (2)將(I)中的合成膠體在160?225°C的溫度下和自生壓力下，水熱晶化15?300小時(shí)； (3)將(2)中的晶化產(chǎn)物收集、洗滌和烘干，即得產(chǎn)品； 所述的硅源、鋁源、磷源、有機(jī)模板劑摩爾配比是S12=Al 203:Η3Ρ03:有機(jī)模板劑:H20 =0.30 ?0.50:0.75 ?L 20:2.0 ?2.5:2.0 ?3.5:75 ?120 ； 所述的磷源為亞磷酸、磷酸或者亞磷酸與磷酸作為雙磷源；所述的鋁源為擬薄水鋁石、異丙醇銷、氣氧化銷、氧化銷; 所述的硅源為硅膠、硅溶膠、硅的氣凝膠、白炭黑、正硅酸乙酯； 所述的有機(jī)模板劑為嗎啉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SAP0-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法，其特征在于:所述的磷源、鋁源、硅源與有機(jī)模板劑向水中加入順序是按照磷源、鋁源、硅源、有機(jī)模板劑的順序，或磷源、鋁源、有機(jī)模板劑、硅源的順序，或磷源、有機(jī)模板劑、鋁源、硅源的順序加入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SAP0-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法，其特征在于:所述的硅源為硅溶膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SAP0-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法，其特征在于:所述的鋁源為擬薄水鋁石。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SAP0-47硅磷酸鋁分子篩的合成方法，其特征在于:所述的磷源為亞磷酸。
6.按照權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的一種SAP0-47娃磷酸銷分子篩的合成方法，其特征在于:所述的合成膠體在190?200°C和自生壓力下水熱晶化20?40小時(shí)，然后收集、洗滌和60-80 °C烘干，即得產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C01B37/08GK104445268SQ201410709011
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】王震宇, 賈志遠(yuǎn), 王寶義 申請(qǐng)人:天津神能科技有限公司