专利名称：二乙胺为模板剂合成sapo-5及模板剂回收方法
技术领域：
本发明涉及SAPO-5分子筛一种新型环保合成方法，具体地说是提供了一种在较高温度下 用二乙胺为主要模板剂的磷铝硅SAPO-5分子筛合成及其模板剂回收方法。
背景技术：
磷硅铝SAPO-5分子筛是由磷、硅、铝和氧组成的。SAPO-5分子筛具有12元环直孔道， 适中的酸性和较高的热稳定性，在催化、吸附、组装等方面有独特性能而受到重视。SAPO-5分子筛合成需要使用有机模板剂，包括三乙胺、三丙胺、异三丙胺等。这些模板 剂分子尺寸与SAPO-5孔道尺寸0.73nm有较好匹配，因而作为模板剂有利于SAPO-5的合成。 但同时，由于这些模板剂尺寸较大，在合成出SAPO-5结构后，SAPO-5孔道中的模板剂必需 在高温焙烧条件下氧化燃烧后才能彻底除掉。这就导致了模板剂无法回收利用，也造成 SAPO-5合成成本较高。SAPO-5分子筛低成本合成及模板剂的回收方法，目前，国内外尚未 有相关报道和专利申请。发明内容本发明的目的是提供一种方法简单、成本较低的SAPO-5材料及其制备方法，克服现有技 术中晶化时间长、产物得率低、模板剂无法回收的缺点，拓展了 SAPO-5制备温度范围。本发 明不同于常规方法的关键因素就在于以较小分子尺寸的二乙胺为主模板剂，在较大可控制晶 化温度范围内，合成出SAPO-5晶体，并对其中的二乙胺模板剂进行回收利用。二乙胺为模板剂合成SAPO-5及模板剂回收方法，其结构式可用aR《SixAVP。02表示， 其中x、 y、 z分别为Si、 Al、 P的摩尔分数，x=0.01 0.98， y=0.01 0.85， z=0.01 0.80，而 且满足x+y+z^; R为模板剂，a为模板剂的摩尔数，a=0.5 2.5;其特征在于模板剂采用 二乙胺，或以二乙胺为主的含氮有机物混合物，具体合成过程及模板剂回收方法如下(1) 按照分子筛0 500H2O的摩尔量称取模板剂、硅源、铝源、磷源和水；(2) 将上述各物料混合，再充分搅拌制成凝胶；(3) 将凝胶于160 350'C晶化，晶化反应时间不短于O.l小时；(4) 晶化完全后过滤，再水洗、干燥，干燥可在25 120'C条件下进行；(5) 分子筛在合成后，可在不高于25(TC下加热，冷凝挥发出二乙胺模板剂，可以重复利用二乙胺模板剂。
所述硅源可以是硅溶胶、活性二氧化硅或正硅酸酯；所述铝源可为垸氧基铝、假薄姆石 或活性氧化铝；所述磷源可以是正磷酸、磷酸铝。
所使用的模板剂是二乙胺或以二乙胺为主与下述之任一种或多种组成的的混合物三乙 胺、三丙胺、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、三甲 胺、正丁胺、异丙基胺、二正丙胺、二乙醇胺、吡啶、吡咯、喹啉等。
本发明获得的低成本SAPO-5材料主要用于裂化催化剂、气体的储存和混合气体分离。
本发明的优点和积极效果是晶化时间短、产物得率高、模板剂可回收，制备方法简单、 成本低廉。
图1是实施例3得到SAPO-5样品的XRD图； 图2是实施例3得到SAPO-5样品的SEM具体实施方式
实施例1
按摩尔比例Al(OH)3: 2H3P04: lSi02: 2R: 500H2O混合拟薄水铝石、磷酸、白炭黑和 二乙胺原料。混合搅拌均匀，密封后在烘箱中345°。加热0.2小时。抽滤后烘干，在马弗炉中 空气气氛下60(TC焙烧24小时，即可得到SAPO-5材料。得到SAPO-5晶粒大小4~10微米， 产物得率为99%。在250。C下回收二乙胺后，用红外实验显示SAPO-5孔道中己几乎不含二乙 胺模板剂。
实施例2
按摩尔比例Al(OH)3: 0.5H3PO4: 0.1SiO2: 0.5R: 1( 20混合异丙醇铝、磷酸、正硅酸乙 酯和8: 1的二乙胺与三乙胺原料。混合搅拌均匀，密封后在烘箱中165。C加热48小时。抽滤 后烘干，在马弗炉中空气气氛下90(TC焙烧12小时，即可得到SAPO-5材料。得到SAPO-5 晶粒大小0.5~5微米，产物得率为65。/。。在250'C下回收部分二乙胺后，用红外实验显示SAPO-5 孔道中还含有极少量模板剂。
实施例3
按摩尔比例Al(OH)3: 1H3P04: 0.5SiO2: 1R: 100H2O混合异丙醇铝、磷酸、硅溶胶和16: 1的二乙胺与四乙基氢氧化铵原料。密封后在烘箱中30(TC加热2小时。抽滤后烘干，在 马弗炉中氧气气氛下400'C焙烧12小时，即可得到SAP0-5材料。得到SAPO-5晶粒大小1 3 微米，产物得率为98%。得到的SAPO-5的XRD和SEM如附图1和图2所示。在250'C下回 收部分二乙胺后，用红外实验显示SAPO-5孔道中还含有极少量模板剂。
权利要求
1.二乙胺为模板剂合成SAPO-5及模板剂回收方法，其结构式可用aR·(SixAly·Pz)O2表示，其中x、y、z分别为Si、Al、P的摩尔分数，x＝0.01～0.98，y＝0.01～0.85，z＝0.01～0.80，而且满足x+y+z＝1；R为模板剂，a为模板剂的摩尔数，a＝0.5～2.5；其特征在于模板剂采用二乙胺，或以二乙胺为主的含氮有机物混合物，具体合成过程及模板剂回收方法如下(1)按照分子筛0～500H2O的摩尔量称取模板剂、硅源、铝源、磷源和水；(2)将上述各物料混合，再充分搅拌制成凝胶；(3)将凝胶于160～350℃晶化，晶化反应时间不短于0.1小时；(4)晶化完全后过滤，水洗、干燥，干燥可在25～120℃条件下进行。(5)分子筛合成后，可在不高于250℃下加热，冷凝挥发出二乙胺模板剂，可以重复利用二乙胺模板剂。
2. 按权利要求l所述的二乙胺为模板剂合成SAPO-5及模板剂回收方法，其特征在于所述硅源可以是硅溶胶、活性二氧化硅或正硅酸酯；所述铝源可为垸氧基铝、假薄姆石或活 性氧化铝；所述磷源可以是正磷酸、磷酸铝。
3. 按权利要求l所述的二乙胺为模板剂合成SAPO-5及模板剂回收方法，其特征在于所使 用的模板剂是二乙胺或以二乙胺为主与下述之任一种或多种组成的的混合物三乙胺、三 丙胺、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、三甲胺、 正丁胺、异丙基胺、二正丙胺、二乙醇胺、吡啶、吡咯、喹啉等。
全文摘要
二乙胺为模板剂合成SAPO-5及模板剂回收方法，其结构式可用aR·(Si<sub>x</sub>Al<sub>y</sub>·P<sub>z</sub>)O<sub>2</sub>表示，x、y、z分别为Si、Al、P的摩尔分数，且满足x+y+z＝1；R为模板剂，a为模板剂的摩尔数，a＝0.5～2.5；其特点是模板剂采用二乙胺或以二乙胺为主的含氮有机物混合物，按照分子筛0～500H<sub>2</sub>O的摩尔量称取模板剂、硅源、铝源、磷源和水；混合充分搅拌制成凝胶；于160～350℃晶化，反应时间不短于0.1小时；晶化完全后过滤，水洗、干燥，干燥可在25～120℃条件下进行；分子筛合成后，在不高于250℃下加热，冷凝挥发出二乙胺模板剂，可以重复利用二乙胺模板剂。本发明制备方法简单、成本低、产物得率高。
文档编号C01B39/00GK101302015SQ20081004353
公开日2008年11月12日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日
发明者王利军 申请人:上海第二工业大学