一种SAPO-34分子筛及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有序介孔SAPO-34分子筛及其制备方法。所述SAPO-34分子筛为类立方体型形貌，介孔结构沿着垂直于类立方体面的方向贯穿整个晶体，且介孔在类立方体内呈一维有序排列。本发明专利技术分子筛中，介孔在类立方体内呈一维有序排列，具有特定的形貌结构，适用于催化、吸附和分离等领域。吸附和分离等领域。吸附和分离等领域。

【技术实现步骤摘要】
728.)，但是在已有的多级孔SAPO-34分子筛中，多级孔的排列大多是无序的，合成有序的SAPO-34材料仍然是材料科学中一个很大的挑战。

技术实现思路

[0005]现有技术合成的SAPO分子筛结构单一，且大多是大块晶体，或者形貌简单。并且，在常规制备方法中，常通过添加致孔剂或者晶体生长阻聚剂来阻碍晶体生长形成多级孔或者纳米晶体，而且合成的多级孔SAPO-34分子筛的多级孔结构都是无序的。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种有序介孔SAPO分子筛及其制备方法。本专利技术提供的分子筛中，介孔呈一维有序排列。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种有序介孔SAPO-34分子筛，所述SAPO-34分子筛为类立方体型形貌，介孔结构沿着垂直于类立方体面的方向贯穿整个晶体，且介孔在类立方体内呈一维有序排列。
[0007]进一步，所述SAPO-34分子筛的类立方体型的最长边长为2～15μm。
[0008]进一步，所述SAPO-34分子筛的介孔尺寸为2～5nm。
[0009]本专利技术第二方面提供了一种有序介孔SAPO-34分子筛的制备方法，包括以下步骤：
[0010]将铝源、磷源、硅源、水、晶体结构导向剂和助结构导向剂的混合物进行晶化处理的步骤；
[0011]其中，所述晶体结构导向剂为三乙胺；
[0012]其中，所述助结构导向剂具有以下结构通式：
[0013][0014]其中n为2～6的整数，X-为Cl-、Br-或I-。
[0015]进一步地，所述有序介孔SAPO-34分子筛的制备方法，具体过程可以如下：将铝源和磷源加入到水中，混合均匀；在上述混合物中加入晶体结构导向剂，混合均匀后加入助结构导向剂，混合均匀后，再在上述混合物中滴加硅源，混合均匀后得到凝胶；然后经过晶化处理，得到所述有序介孔SAPO-34分子筛。
[0016]进一步地，所述铝源为拟薄水铝石；所述硅源为硅溶胶；所述磷源为磷酸。
[0017]进一步地，所述助结构导向剂由三乙胺和两端各有一个卤素原子的碳数为2～6的直链烷烃反应得到。
[0018]所述助结构导向剂的制备方法可以包括以下步骤：将三乙胺和两端各有一个卤素原子的碳数为2～6的直链烷烃加入到有机溶剂(如乙腈)中，三乙胺：两端各有一个卤素原子的碳数为2～6的直链烷烃：有机溶剂的摩尔比为(4-10)：1：(50～100)，在75～90℃下回流6～12小时；冷却上述混合物，去除有机溶剂，得到粘稠物；粘稠物经过洗涤、干燥得到所述的助结构导向剂；其中，干燥条件为：20～50℃下干燥1～5小时。
[0019]进一步地，所述H2O：Al2O3：H3PO4：晶体结构导向剂：SiO2：助结构导向剂的摩尔比为(40～100)：(0.5～2)：(1.0～3.5)：(2.5～4.7)：(0.1～1.0)：(0.1～0.4)，其中H2O为制备方法中所有的水含量。
[0020]进一步地，所述晶化的条件如下：晶化温度为150～220℃，晶化时间为1～4天。
[0021]进一步地，晶化后经分离、洗涤和干燥的过程可采用常规方法，比如分离可采用离心分离的方法，洗涤可采用去离水进行洗涤，干燥可以在烘箱中进行。
[0022]本专利技术的有序介孔SAPO-34分子筛适用于催化、吸附和分离等领域，其中，催化领域可以为含氧化合物制烯烃反应。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0024]1、本专利技术提供的SAPO-34分子筛为类立方体型形貌，介孔结构沿着垂直于类立方体面的方向贯穿整个晶体，且介孔在类立方体内呈一维有序排列，而且介孔的孔口形状在类立方体表面呈四边形，具有特定的形貌结构。
[0025]2、本专利技术的有序介孔SAPO-34分子筛的制备方法中，采用特定的晶体结构导向剂和助结构导向剂，并利用各原料之间的配合作用，合成得到有序介孔SAPO-34分子筛。
[0026]3、本专利技术的有序介孔SAPO-34分子筛的制备方法简单，对设备要求低，产物产量高，因此本专利技术具有很好的工业应用前景。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的一种助结构导向剂的结构式；
[0028]图2是本专利技术实施例1有序介孔SAPO-34分子筛A的XRD谱图；
[0029]图3是本专利技术实施例1有序介孔SAPO-34分子筛A的扫描图；
[0030]图4是本专利技术实施例1有序介孔SAPO-34分子筛A的透射图；
[0031]图5是本专利技术实施例2有序介孔SAPO-34分子筛B的XRD谱图；
[0032]图6是本专利技术实施例2有序介孔SAPO-34分子筛B的扫描图；
[0033]图7是本专利技术实施例3有序介孔SAPO-34分子筛C的XRD谱图；
[0034]图8是本专利技术实施例3有序介孔SAPO-34分子筛C的扫描图；
[0035]图9是比较例1有序介孔SAPO-34分子筛D的XRD谱图；
[0036]图10是比较例1有序介孔SAPO-34分子筛D的扫描图。
具体实施方式
[0037]以下的实施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。
[0038]本专利技术方法中，XRD数据采用德国布鲁克AXS D8Advance型X射线衍射仪测得；SEM图片由日本HITACHI S4800场发射扫描电子显微镜获得。
[0039]实施例1
[0040](1)助结构导向剂的制备：
[0041]将三乙胺和1,4-二溴丁烷加入到乙腈中，在84℃下回流8小时；三乙胺：1,4-二溴丁烷：乙腈(摩尔比)＝8：1：80；冷却上述混合物后，去除大量的乙腈，得到粘稠物；粘稠物经过洗涤、干燥得到助结构导向剂；其中干燥条件为：在30℃下干燥2小时。
[0042]制备得到的助结构导向剂的分子结构图如图1所示。
[0043](2)有序介孔SAPO-34分子筛的制备：
[0044]将拟薄水铝石(含有70重量％Al2O3)和磷酸(含有85重量％H3PO4)加入到水中，搅拌2小时；然后在上述混合物中加入晶体结构导向剂三乙胺，搅拌1.5小时；然后在上述得到的混合物中，加入合成的助结构导向剂，搅拌2小时；再在上述混合物中滴加硅溶胶(含有40
重量％SiO2)，搅拌2小时，得到凝胶；其中，H2O:Al2O3:H3PO4:三乙胺：SiO2:助结构导向剂的摩尔比为70：1：2：4：0.4：0.1。
[0045]将上述最后得到的凝胶进行晶化处理，所制得的样品离心、洗涤、干燥。晶化温度为200℃，晶化时间为3天，即得到有序介孔SAPO分子筛A。
[0046]有序介孔SAPO-34分子筛A的XRD谱图如图2所示，从图2可以看出，所合成的SAPO-34分子筛峰型较好，衍射峰比较尖锐，强度明显，很明显附和SAPO-34的XRD衍射谱图，而且从XRD谱图上可以看出没有其他晶体生成。
[0047]如图3所示，从扫描图片中可以看出材料具有立方体型形貌，从高倍的扫描图片可以看出SAPO-34分子筛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有序介孔SAPO-34分子筛，所述SAPO-34分子筛为类立方体型形貌，介孔结构沿着垂直于类立方体面的方向贯穿整个晶体，且介孔在类立方体内呈一维有序排列。2.根据权利要求1所述的有序介孔SAPO-34分子筛，其特征在于，所述SAPO-34分子筛的类立方体型的最长边长为2～15μm。3.根据权利要求1所述的有序介孔SAPO-34分子筛，其特征在于，所述SAPO-34分子筛的介孔尺寸为2～5nm。4.一种有序介孔SAPO-34分子筛的制备方法，包括以下步骤：将铝源、磷源、硅源、水、晶体结构导向剂和助结构导向剂的混合物进行晶化处理的步骤；其中，所述晶体结构导向剂为三乙胺；其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：申学峰，谢在库，刘红星，丁佳佳，张玉贤，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：