本发明专利技术公开一种双介孔SBA-15分子筛及其制备方法，属于无机多孔材料、吸附材料和催化剂载体材料及其制备技术领域。该材料具有长程有序的二维六方双介孔孔道结构，平均孔径分别集中分布在3.0-4.0nm和4.5-5.5nm，表面积在550-850m2g-1，总孔容在0.60-0.90cm3g-1。本发明专利技术采用高聚物P123为主模板剂，添加另一种烯醇类高分子聚合物为辅助模板剂，在水热条件下通过共缩聚-水解反应，制备出具有双介孔孔道的SBA-15分子筛，极大地增加了其作为大孔径、大比表面积、尤其是作为厚孔壁多级孔吸附及载体材料在能源化工、环境保护和生物技术等诸多领域的应用潜力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机多孔材料、吸附材料和催化剂载体材料及其制备
，公开一种具有双介孔孔道的SBA-15分子筛及其制备方法。技术背景硅基介孔分子筛具有较大的比表面积、较大的孔径、较窄的孔径分布和较高的吸附容量，可广泛应用于催化剂载体、有毒有害以及重要物质的吸附、分离、药物控制释放、化学传感等诸多领域。在众多介孔分子筛中，对SBA-15的研宄尤为突出，因为合成SBA-15使用的是毒性小、价格相对便宜、能够生物降解、容易除去的两性模板剂；SBA-15具有较厚的孔壁，较高的热和水热稳定性；具有更大的孔径，更有利于大分子材料的吸附与传输(Science，1998，279，548-552 ；Chem.Commun.，2000，1159-1160)。双介孔材料不仅能够为吸附和催化过程提供足够的比表面积，同时具有足够的两种介孔孔道，可以避免反应物和产物在扩散过程中受到传输通道狭窄的限制，为反应物和生成物提供快速传输的通道，使其成为反应物和产物分子进行吸附和传输过程中的重要吸附剂和载体。罗劭娟等采用P123为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，在强酸性溶液中采用水热合成法制备了具有中微孔的SBA-15分子筛，提高了对苯的吸附容量(罗劭娟，奚红霞，陈汇勇，等.化学反应工程与工艺，2009，25 (6):538-544)。专利CN201010539296.6提供了一种双介孔钴基催化剂及制备方法和应用，得到的钴基催化剂具有丰富的介孔结构。这种催化剂所具有的双孔道，避免了反应物和产物的扩散限制等问题(孙予罕、任润厚、李德宝等，双介孔钴基催化剂及制备方法和应用，CN201010539296.6)。目前，对双介孔孔道分子筛及其制备方法的研宄还较少。因此，探索多孔径介孔材料的合成方法及其应用是今后介孔材料研宄的一个重要方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有双介孔孔道的SBA-15分子筛及其制备方法，运用三嵌段高分子聚合物聚环氧乙烯-聚环氧丙烯-聚环氧乙烯(EO2ciPO7ciEO2ci，简称P123)为主模板剂，另一种烯醇类高分子聚合物为辅助模板剂，在酸性条件下，采用水热合成法通过共缩聚-水解反应而制备。本专利技术的具体操作方法包括以下主要步骤:I)将模板剂P123溶于盐酸溶液，在适当温度下搅拌，溶液澄清后，直接加入需要量的烯醇类高分子聚合物，温度控制在30-60°C，搅拌，加入硅源，在30-60°C继续搅拌15-20h，得到胶状液体；2)将步骤I)中的胶状液体转入内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在80_120°C的烘箱中水热静置晶化24-72h ;3)将步骤2)中所得的产物过滤、洗涤、干燥，在550-600 °C的空气中灼烧5_6h，得到具有双介孔孔道的SBA-15分子筛。本专利技术所提及的硅源可以是正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯中的一种。本专利技术所提及的另一种烯醇类高分子聚合物可以是聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚丁烯醇中的一种。本专利技术所涉及的制备方法的主要优点:在于制备过程中使用较少量的昂贵表面活性剂P123，降低了制备成本；直接加入烯醇类高分子聚合物粉末，不必先制成溶液，避免考虑该高聚物的溶解性问题。经该法制备的SBA-15分子筛具有规则的二维六方双介孔孔道结构，平均孔径分布分别集中在3.0-4.0nm和4.5-5.5nm，表面积在550-85(??-1,总孔容在0.60-0.90cm3g 1O【附图说明】图1:实施例1中制备的SBA-15双介孔分子筛的X-射线衍射图。图2:实施例1中制备的SBA-15双介孔分子筛的氮气吸附-脱附等温线和孔径分布曲线。【具体实施方式】以下的实施实例是本专利技术的进一步说明，而不是限制本专利技术的范围。实施例1将Ig P123溶于75mL 2M HCl溶液中，室温搅拌，至溶液澄清，加入5.0g聚乙烯醇，搅拌3h，加入4.6mL正硅酸乙酯，35°C继续搅拌20h，将胶状混合液装入内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在100°C烘箱中静置晶化24h，冷却至室温，过滤，用去离子水洗至中性，60°C干燥过夜，550°C空气中灼烧6h，得到具有双介孔孔道的SBA-15分子筛。其平均孔径分别集中在3.1xm和5.4nm，比表面积为584.1m2/g,总孔容为0.625011?^从图1能够看出，合成的SBA-15分子筛X-射线衍射在低角度出现明显的3个峰，分别对应(100)、(110)和(200)峰，说明采用本法合成的SBA-15分子筛具有规整的二维六方晶相结构；从图2能够看出，合成的SBA-15分子筛在相对压力较高处出现明显的Hl类滞后环，属于第IV类吸附-脱附曲线，这是介孔材料的特征；从孔径分布曲线可以明显地看到，合成的SBA-15具有双介孔孔径，平均孔径分别集中在3.7nm和5.4nm。实施例2将Ig P123溶于75mL 2M HCl溶液中，室温搅拌，至全溶，加入4.0g聚丙烯醇，40°C搅拌3h，加入4.6mL正硅酸乙酯，继续搅拌20h，将胶状混合液装入内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在100°C烘箱中静置晶化24h，冷却至室温，过滤，用去离子水洗至中性，60°C干燥过夜，600°C空气环境中灼烧5h，得到双介孔SBA-15分子筛，平均孔径分别集中在3.5nm 和 5.0nm,比表面积为 662.3m2/g，总孔容为 0.852cm3g 1O实施例3将Ig P123溶于75mL 2M HCl溶液中，室温搅拌，至溶液澄清，加入3.0g聚乙烯醇，35°C搅拌3h，加入4.6mL正硅酸甲酯，继续搅拌20h，将混合液装入内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在100°C烘箱中静置晶化36h，冷却至室温，过滤，用去离子水洗至中性，60°C干燥过夜，550°C空气环境中灼烧6h，得到双介孔SBA-15分子筛，平均孔径分别集中在3.9nm 和 4.7nm，比表面积为 655.7m2/g，总孔容为 0.658cm3g 1O以上所述仅为本专利技术的优选实施例，并不用于限制本专利技术，本领域的技术人员可以对本专利技术中所使用的原料以及配比进行改动而不脱离本专利技术的精神和范围。这样，倘若本专利技术的这些变动属于本专利技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本专利技术也意图包含这些改动在内。【主权项】1.一种具有双介孔孔道结构的SBA-15分子筛，其特征在于: 具有规则的二维六方双介孔孔道结构，孔径分布分别集中在3.0-4.0nm和4.5-5.5nm，表面积在 550_850m2g S 总孔容在 0.60-0.90cm3g 1O2.如权利I要求所述双介孔SBA-15分子筛的制备方法，其特征在于包括如下步骤: 1)将模板剂P123溶于盐酸溶液，在适当温度下搅拌，溶液澄清后，直接加入需要量的烯醇类高分子聚合物，温度控制在30-60°C，搅拌，加入硅源，在30-60°C继续搅拌15_20h，得到胶状液体； 2)将步骤I)中的胶状液体转入内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，在80-120°C的烘箱中水热静置晶化24-72h ； 3)将步骤2)中所得的产物过滤、洗涤、干燥，在550-600°C的空气中灼烧5-6h，得到具有双介孔孔道的SBA-15分子筛。3.如权利2要求所述的制备方法，其特征在于上述所提及的硅源可以是正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丙酯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有双介孔孔道结构的SBA‑15分子筛，其特征在于：具有规则的二维六方双介孔孔道结构，孔径分布分别集中在3.0‑4.0nm和4.5‑5.5nm，表面积在550‑850m2g‑1，总孔容在0.60‑0.90cm3g‑1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊宏，
申请(专利权)人：陕西理工学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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