利用回流法制备有序度高SBA-15介孔分子筛的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用回流法制备SBA

【技术实现步骤摘要】
利用回流法制备有序度高SBA
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15介孔分子筛的方法


[0001]本专利技术公开了一种利用回流法制备SBA
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15介孔分子筛的方法并且从多方面表征手段对分子筛进行了表征，属于介孔分子筛合成及表征


技术介绍

[0002]近年来，多孔材料愈发受到材料科学研究的关注，作为一种应用前景广泛的新型材料体系，适用于药物负载体、吸附、分离、大分子催化及功能材料制备等方向。其优势在于孔径规则排列、大小可调，高比表面和高孔隙率，较高的热稳定性和水稳定性。
[0003]1998年，美国加州大学的Stucky等人在酸性条件下，以两嵌段或者三嵌段非离子型表面活性剂为模板剂，以多种硅酸盐物种为硅源，利用纳米自组装技术合成了高度有序的SBA系列SiO2介孔材料。常见的有立方—六方共生结构的SBA
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2、六方结构的SBA
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6、立方
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六方共生结构的SBA
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7、二维四方结构的SBA
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8、二维六方结构的SBA
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15以及立方结构的SBA
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16。在SBA系列材料中当属SBA
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15硅基介孔分子筛最具有代表性，是介孔材料发展史上的再一次极具里程性质的突破。SBA
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15相比其他介孔硅材料拥有更优良的性能，更大的比表面积，更易调控的孔径、更厚的孔壁以及更规整的孔道结构，使得其无论是掺杂还是负载活性组分后的稳定性都更好、催化效率更高、更易于分离回收和重复利用。在实际使用的需求中可达到最好的应用效果。Garcia
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Uriostegui等人以十六烷基三甲基溴化铵为水解调节剂，将其与硅源物种共同搅拌、静置陈化、水热晶化，最终制得球形SBA
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15介孔分子筛。此方法在晶化过程中需要在高压反应釜中水热处理，由于设备压力过高出现的不可控风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术制备分子筛SBA
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15在晶化过程中必须水热的限制条件，提供一种利用回流法制备有序度高SBA
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15介孔分子筛的方法，使得分子筛在晶化过程中不再需要水热处理，减少了在水热时设备压力过高出现的不可控风险，更方便实现分子筛工业化的生产。
[0005]本专利技术利用回流法制备SBA
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15介孔分子筛的方法，是在回流装置的容器中，将模板剂溶于0.1~5mol/L的盐酸溶液中，使得模板剂的浓度调整在0.1~5mol/L；并在室温下搅拌至澄清透明溶液；再将硅源水溶液通过滴管慢慢滴加到澄清透明溶液中，并在室温下搅拌1~48h得到悬浊液；然后将悬浊液在60~160℃的油浴中回流1~100h，自然冷却到室温得到的产物反复进行抽滤，水洗后在40
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200℃烘箱中干燥得到白色粉末；最后将白色粉末在空气中以0.01~100℃/min速率升温至150~900℃并保温1~100h，制得有序介孔分子筛材料SBA
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15。
[0006]所述模板剂为P123、CTAB、尿素中的至少一种，也可以是其他常规模板剂。
[0007]所述硅源为正硅酸四丙酯、正硅酸四丁酯、正硅酸四甲酯或正硅酸四乙酯中的任一种或者几种的混合物，硅源水溶液的浓度为0.05~10mol/L。
[0008]模板剂与硅源的质量比控制在1:5~1:50。
[0009]本专利技术地机理：基于表面活性剂为模板剂，硅源辅助不同pH的盐酸调控SBA
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15的结晶度，并通过回流法达到快速制备SBA
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15。
[0010]综上所述，本专利技术以表面活性剂为模板剂，以有机硅为硅源，以HCl的水溶液为溶剂，采用简易的回流装置代替传统水热釜制备SBA
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15介孔分子筛，并通过调控回流温度和时间实现分子筛的晶化过程，从而制得了有序介孔分子筛SBA
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15，减少了传统水热釜制备SBA
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15介孔分子筛晶化的风险性。另外，本专利技术工艺简单，操作方便，成本低廉，具有广阔的工业应用前景。
附图说明
[0011]图1a
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1d分别是实施案例1制备的SBA
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15分子筛的吸脱附曲线、扫描电镜图片、小角XRD曲线以及透射电镜图片。
[0012]图2a
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2d分别是实施案例2制备的SBA
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15分子筛的小角XRD曲线、扫描电镜图片、孔径分布曲线以及透射电镜图片。
[0013]图3a
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3d分别是实施案例3制备的SBA
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15分子筛的吸脱附曲线、扫描电镜图片、小角XRD曲线以及透射电镜图片。
[0014]图4a
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4d分别是实施案例4制备的SBA
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15分子筛的吸脱附曲线、孔径分布曲线、小角XRD曲线以及透射电镜图片。
[0015]图5a
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5d分别是实施案例5制备的SBA
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15分子筛的吸脱附曲线、扫描电镜图片、小角XRD曲线以及透射电镜图片。
[0016]图6a
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6d分别是实施案例6制备的SBA
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15分子筛的吸脱附曲线、扫描电镜图片、小角XRD曲线以及透射电镜图片。
[0017]图7是实施案例7制备的SBA
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15分子筛的扫描电镜图片。
[0018]图8是实施案例8制备的SBA
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15分子筛的扫描电镜图片。
具体实施方式
[0019]下面通过具体实施例对本专利技术回流法制备SBA
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15作进一步说明。
[0020]实施例1将2g CTAB倒入盛有200ml盐酸（2mol/L）水溶液的圆底烧瓶中，并在室温下搅拌2h，形成浆液A；将浆液A和8g TEOS混合并持续搅拌20h，之后在100℃的油浴中回流4h；所得悬浊液用去离子水过滤4次后于烘箱中100℃干燥过夜，得到的前驱体置于马弗炉中，以10℃/min升温至500℃并保持8h，所得产物即为SBA
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15。
[0021]图1为上述制得的SBA
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15介孔分子筛的表征数据。从1a可以看出所制得的分子筛比表面积是607.5m2/g，得到的样品的形貌是条状结构（1b），从1c和1d分析，分子筛的孔径大约是8.13nm。
[0022]实施例2将2g P123倒入盛有200ml盐酸（1mol/L）水溶液的圆底烧瓶中，并在室温下搅拌2h，形成浆液A；将浆液A和8g TEOS混合并持续搅拌20h，之后在120℃的油浴中回流14h；所得悬浊
液用去离子水过滤4次后于烘箱中120℃干燥过夜，得到的前驱体置于马弗炉中，以10℃/min升温至600℃并保持8h，所得产物即为SBA
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用回流法制备SBA
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15介孔分子筛的方法，是在回流装置的容器中，将模板剂溶于0.1~5mol/L的盐酸溶液中，使得模板剂的浓度调整在0.1~5mol/L；并在室温下搅拌至澄清透明溶液；再将硅源水溶液慢慢滴加到澄清透明溶液中，并在室温下搅拌1~24h得到悬浊液；然后将悬浊液在60~160℃的油浴中回流1~100h，自然冷却到室温得到的产物反复进行抽滤，水洗后干燥得到白色粉末；最后将白色粉末在空气中以0.1~50℃/min速率升温至150~900℃并保温1~100h，制得有序介孔分子筛材料SBA
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15。2.如权利要求1所述利用回流法制备SBA

【专利技术属性】
技术研发人员：黄桂贤，李担，戴永，
申请(专利权)人：苏州德优博测新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：