一種合成高質(zhì)子酸含量sapo-34分子篩的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種合成高質(zhì)子酸含量SAPO-34分子篩的方法，將鋁源、磷源、硅源和水混合均勻，再加入固體有機(jī)模板劑制成合成凝膠，成膠溫度為10～20℃，將合成凝膠在65℃蒸發(fā)濃縮2-4小時(shí)，再于180℃和自生壓力下水熱晶化5～6天，將得到的晶化產(chǎn)物冷卻、水洗、分離、室溫晾干，既得產(chǎn)品；所述的磷源、鋁源、硅源、有機(jī)模板劑向水中加入順序是按照鋁源、磷源、硅源、有機(jī)模板劑的順序或者磷源、鋁源、硅源、有機(jī)模板劑的順序；所述的物料的摩爾比為Al2O3:H3PO4:SiO2:R:H2O＝1.0:2.0:0.1～1.0:1.8:50～150；所述的鋁源為擬薄水鋁石，磷源為磷酸，硅源為硅溶膠，有機(jī)模板劑為哌嗪。以此方法合成的哌嗪為模板劑的SAPO-34分子篩純度高、產(chǎn)量高，且骨架上將產(chǎn)生更多的質(zhì)子酸中心，使得SAPO-34分子篩在催化反應(yīng)中的活性更高，為工業(yè)發(fā)展帶來(lái)更好的前景。
【專利說(shuō)明】_種合成局質(zhì)子酸含量SAP0-34分子篩的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分子篩合成【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種用新型模板劑合成高質(zhì)子酸含量SAPO-34分子篩的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]硅磷酸鋁分子篩SAPO-34由PO4, AlOjP S1 4四面體構(gòu)成三維骨架結(jié)構(gòu)，SAP0-34分子篩具有中等強(qiáng)度的酸性中心，同時(shí)具有八元環(huán)小孔結(jié)構(gòu)，在甲醇制低碳烯烴反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。
[0003]合成SAP0-34分子篩可米用多種模板劑，如四乙基氫氧化錢、異丙胺、二丙胺、呢啶、嗎啉、三乙胺、二乙胺等以及它們的混合物。文獻(xiàn)Top.Catal.2003，24，I報(bào)道了三乙胺、四乙基氫氧化銨在菱沸石籠中只能存在一個(gè)離子(分子)；環(huán)己胺、嗎啉、哌啶及其衍生物在SAP0-34的菱沸石籠結(jié)構(gòu)單元中只能存在二個(gè)離子(分子)。專利CN102795640A給出了以哌嗪為模板劑用常規(guī)水熱合成法合成的SAP0-34分子篩，證實(shí)菱沸石籠結(jié)構(gòu)單元中存在二個(gè)離子(分子)，從而產(chǎn)生四個(gè)正電荷，帶來(lái)更多的質(zhì)子酸中心，然而，用常規(guī)水熱法合成此種分子篩時(shí)，過(guò)量水的存在雖然可以使多種原料混合均勻，但卻難以得到純相SAPO-34 (Microporous and Mesoporous Materials2012，147，68-72)，因?yàn)榫奂瘧B(tài)的呢嘆分子對(duì)目標(biāo)分子篩的成核更有利。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)的常規(guī)水熱方法用哌嗪為模板劑合成SAP0-34中面臨的問(wèn)題，利用哌嗪熔點(diǎn)低、水溶性不良的特點(diǎn)，首先通過(guò)加水讓多種合成原料混合均勻，然后將水蒸發(fā)，使混合物濃縮，高收率合成高純度的高質(zhì)子酸含量的SAP0-34分子篩，為其工業(yè)應(yīng)用帶來(lái)更好的前景。
[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:一種合成高質(zhì)子酸含量SAP0-34分子篩的方法，硅源是以SiC^+，鋁源是以Al 203計(jì)，磷源是以H 3P03，有機(jī)模板劑用R表示，所述的方法的具體步驟為，
[0006](I)將鋁源、磷源、硅源和水混合均勻，再加入固體有機(jī)模板劑制成合成凝膠，成膠溫度為10?20°C，將合成凝膠在65°C蒸發(fā)濃縮2-4小時(shí)；
[0007](2)將步驟(I)蒸發(fā)濃縮后的混合物在180°C和自生壓力下水熱晶化5?6天；
[0008](3)將步驟⑵得到的晶化產(chǎn)物冷卻、水洗、分離、室溫晾干，既得產(chǎn)品。
[0009]進(jìn)一步，所述的磷源、鋁源、硅源、有機(jī)模板劑向水中加入順序是按照鋁源、磷源、硅源、有機(jī)模板劑的順序或者有磷源、鋁源、硅源、機(jī)模板劑的順序，且鋁源、磷源、硅源加入水中形成的凝膠加入有機(jī)模板劑，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮2-4小時(shí)。
[0010]進(jìn)一步，所述的物料的摩爾比為Al2O3 = H3PO4:S12:R = H2O = 1.0:2.0:0.1 ?1.0:1.8:50 ?150。
[0011]進(jìn)一步，所述的鋁源為擬薄水鋁石，磷源為磷酸，硅源為硅溶膠，有機(jī)模板劑為哌嗪。
[0012]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:能夠穩(wěn)定、高產(chǎn)率獲得哌嗪為模板劑合成的、有更多的質(zhì)子酸中心的SAPO-34分子篩，為其實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)更好的前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例2合成的SAPO-34分子篩的XRD圖譜；
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2合成的SAPO-34分子篩的SEM圖譜。

【具體實(shí)施方式】
[0015]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。
[0016]實(shí)施例1
[0017]在15°C，15ml去離子水中加入1.303g擬薄水鋁石粉末繼續(xù)攪拌，再依次滴加1.13ml磷酸，2.19ml硅溶膠，加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮2小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化5天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
[0018]實(shí)施例2
[0019]在10°C，15ml去離子水中加入1.303g擬薄水鋁石粉末繼續(xù)攪拌，再依次滴加1.13ml磷酸，2.19ml硅溶膠，加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮2小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化5天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
[0020]實(shí)施例3
[0021]在15°C，15ml去離子水中加入1.303g擬薄水鋁石粉末繼續(xù)攪拌，再依次滴加1.13ml磷酸，2.19ml硅溶膠，加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮4小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化5天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
[0022]實(shí)施例4
[0023]在20°C，18ml去離子水中加入1.303g擬薄水鋁石粉末繼續(xù)攪拌，再依次滴加1.13ml磷酸，2.19ml硅溶膠，加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮4小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化5天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
[0024]實(shí)施例5
[0025]在20°C，12ml去離子水中加入1.303g擬薄水鋁石粉末繼續(xù)攪拌，再依次滴加1.13ml磷酸，2.19ml硅溶膠，加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮3小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化5天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
[0026]實(shí)施例6
[0027]在20°C，15ml去離子水中加入1.303g擬薄水鋁石粉末繼續(xù)攪拌，再依次滴加1.13ml磷酸，2.19ml硅溶膠，加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮3小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化5天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
[0028]實(shí)施例7
[0029]在20 °C，15ml去離子水中加入1.303g擬薄水鋁石粉末繼續(xù)攪拌，再依次滴加1.13ml磷酸，1.32ml硅溶膠，加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮4小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化5天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
[0030]實(shí)施例8
[0031]在20°C，15ml去離子水中加入1.303g擬薄水鋁石粉末繼續(xù)攪拌，再依次滴加1.13ml磷酸，0.22ml硅溶膠，加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮4小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化5天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
[0032]實(shí)施例9
[0033]在20°C，15ml去離子水中加入1.303g擬薄水鋁石粉末繼續(xù)攪拌，再依次滴加1.13ml磷酸，2.19ml硅溶膠，加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮4小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化6天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
[0034]實(shí)施例10
[0035]在20°C，用15ml去離子水中加入1.13ml磷酸繼續(xù)攪拌，再依次加入1.303g擬薄水鋁石粉末、2.19ml硅溶膠和加入1.29g哌嗪，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮4小時(shí)。移入不銹鋼反應(yīng)釜中于180°C晶化5天，然后按常規(guī)的分子篩后處理方法，冷卻，洗滌，干燥，收集廣品。
【權(quán)利要求】
1.一種合成高質(zhì)子酸含量SAP0-34分子篩的方法，其特征在于:所述的方法的具體步驟為， (1)將鋁源、磷源、硅源和水混合均勻，再加入固體有機(jī)模板劑制成合成凝膠，成膠溫度為10?20°C，將合成凝膠在65°C蒸發(fā)濃縮2-4小時(shí)； (2)將步驟(I)蒸發(fā)濃縮后的混合物在180°C和自生壓力下水熱晶化5?6天； (3)將步驟(2)得到的晶化產(chǎn)物冷卻、水洗、分離、室溫晾干，得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成高質(zhì)子酸含量SAPO-34分子篩的方法，其特征在于:所述的磷源、鋁源、硅源、有機(jī)模板劑向水中加入順序是按照鋁源、磷源、硅源、有機(jī)模板劑的順序或者有磷源、鋁源、硅源、機(jī)模板劑的順序，且鋁源、磷源、硅源加入水中形成的凝膠加入有機(jī)模板劑，混合均勻后，在65°C蒸發(fā)濃縮2-4小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合成高質(zhì)子酸含量SAPO-34分子篩的方法，其特征在于:所述的物料的摩爾比為 Al2O3 = H3PO4:S12:R:H2O = 1.0:2.0:0.1 ?1.0:1.8:50 ?150。
4.根據(jù)權(quán)利要求一種合成高質(zhì)子酸含量SAP0-34分子篩的方法，其特征在于:所述的鋁源為擬薄水鋁石，磷源為磷酸，硅源為硅溶膠，有機(jī)模板劑為哌嗪。
【文檔編號(hào)】C01B37/08GK104445270SQ201410709920
【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】李曉文, 賈志遠(yuǎn), 王寶義 申請(qǐng)人:天津神能科技有限公司