一种合成全硅分子筛的方法_4

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51]BET比表面积和孔体积的测试方法采用氮吸附容量法,按照BJH计算方法。(参见 石油化工分析方法(RIPP试验方法),RIPP151-90)
[0052] 实施例和对比例中所用原料性质如下:
[0053]四丙基氢氧化铵,广东大有化工厂,浓度为25. 05重量%,
[0054] 硅酸四乙酯,分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
[0055] 氨水,分析纯,浓度20重量%。
[0056]白炭黑,浙江巨化集团产品,型号AS-150;固含量大于95重量%,干基中二氧化娃 含量大于99. 99重量%,铁、钠和Al的总含量小于IOppm,比表面积为195m2/g。
[0057] 实施例1
[0058] (1)将9. 8g浓度为25. 05重量%的四丙基氢氧化铵水溶液,4. 16g硅酸四乙酯、 0. 21g浓度为20重量%的氨水、2. 83克己二醇和32g去离子水依次加入到500ml的烧杯中, 放入带有加热和搅拌功能的磁力搅拌器,在80°C下搅拌4小时,搅拌过程中随时补充蒸发 的水分,得到的产物中一元醇的质量含量不超过lOppm,然后加入2. 83克(浓度30重量% ) 双氧水,搅拌15分钟,得到硅的有机碱水解液;
[0059] (2)将所得硅的有机碱水解液在搅拌下冷却至室温(26°C),然后在室温下静置12 小时老化,得到老化产物;
[0060] (3)搅拌下,在所述老化产物中加入13. 2g白炭黑粉末,搅拌2小时,将其转移到 不锈钢密闭反应釜中,于165°C恒温晶化12小时,即可得全硅S-I分子筛晶化产物,将得到 的S-I分子筛晶化产物过滤,用十倍于分子筛重量的去离子水洗涤,120°C下干燥24小时, 550°C焙烧6小时,得到S-I样品S-I-Yl;其XRD分析谱图如图1所示;29SiNMR表征结果 如图3所示,SEM如图4所示。其BET比表面积为415m2.g-1,介孔体积为0. 088mL.g-1微孔 体积为 〇. 168mL.g、
[0061] (4)将6gS-I-Yl样品与10质量^^^TPAOH水溶液均匀混合,其中TPAOH水溶液用 量为25. 2g,于密闭的反应釜中、150°C晶化3天,过滤、洗涤,120°C下干燥24小时,550°C焙 烧6小时,得到样品S-1-Y1P。其XRD分析谱图如图1所示,其BET比表面积为428m2/g,微 孔体积为〇. 164mL.g'介孔体积为0. 170mL.g'透射电子显微镜照片中其为空心结构(图 6所示)。
[0062]实施例1的制备条件以及所得到分子筛的表征结果见表1。
[0063] 实施例2?6
[0064] 按照实施例1的方法制备分子筛,不同的是调整配比和制备条件,其中步骤(4)的 条件不变,其配比和表征结果见表1。
[0065] 实施例7
[0066] 模板剂为TPAOH(四丙基氢氧化铵)和乙胺,TPAOH:乙胺的摩尔比=0. 1:0. 15,制 备方法参考实施例1,制备条件和表征结果见表1。
[0067] 实施例8
[0068] 参考实施例1的方法,改变配比和模板剂制备S-2分子筛,制备条件和表征结果见 表1。
[0069] 实施例9
[0070] 参考实施例1的方法,改变配比和模板剂制备3分子筛,制备条件和表征结果见 表1。
[0071] 实施例10
[0072] 按照实施例1的方法,不同的是先在IKTC下晶化24小时,然后170°C下晶化48 小时。
[0073] 对比例1
[0074] 本对比例说明按照CN1338427A的方法制备常规全硅分子筛S-1。
[0075] 将208g硅酸四乙酯与180g浓度为22. 05%四丙基氢氧化铵溶液混合,加入64. 5g 去离子水均匀混合;然后于60-80°C下水解5-9h,得到含硅酸四乙酯水解溶液;在剧烈搅拌 的作用下,将该混合物于75°C下继续搅拌7h,得到胶体,再将该胶体移入不锈钢密闭反应 釜中,在170°C下恒温晶化2天,即可得到常规S-I分子筛;
[0076] 将得到的S-I样品过滤、洗涤,120°C下干燥24小时,550°C焙烧6小时。将6g焙 烧后的S-I样品与22克浓度为22. 05重量%的TPAOH水溶液均匀混合,于密闭的反应釜中 150°C晶化1天,过滤、洗涤,120°C下干燥24小时,550°C焙烧6小时,即可得该专利所述的 产品。
[0077] 制备条件和表征结果见表1。
[0078] 对比例2
[0079] 按照对比例1的方法制备全硅分子筛,不同的是用等量的白炭黑(以SiO2计)代 替对比例1所述的硅酸四乙酯(以SiO2计)。制备条件和表征结果见表1。不加入多元醇 和双氧水。制备条件和表征结果见表1。
[0080] 比较例1
[0081] 按照实施例2的方法,不同的是不引入双氧水,制备条件和表征结果见表1。
[0082] 比较例2
[0083] 按照实施例2的方法,不同的是,不加入多元醇。制备条件和表征结果见表1。
[0084] 比较例3
[0085] 按照实施例2的方法,不同的是,不加入多元醇和双氧水。制备条件和表征结果见 表1。
[0086] 实施例11
[0087] 将59. 9g白炭黑(以SiO2计)与180g浓度为22. 05%四丙基氢氧化铵溶液混合, 加入64. 5g去离子水、2. 83克己二醇均匀混合;然后将该混合物于75°C下继续搅拌7h,力口 入2. 18克浓度为30重量%双氧水,搅拌30分钟,得到胶体,再将该胶体移入不锈钢密闭 反应釜中,在170°C下恒温晶化2天,即可得到S-I分子筛;
[0088] 将得到的S-I样品过滤、洗涤,120°C下干燥24小时,550°C焙烧6小时。将6g焙 烧后的S-I样品与22克浓度为22. 05重量%的TPAOH水溶液均匀混合,于密闭的反应釜中 150°C晶化1天,过滤、洗涤,120°C下干燥24小时,550°C焙烧6小时,即得空心S-I样品品。
[0089] 制备条件和结果见表1。
[0090] 实施例12
[0091] 按照实施例1的方法,不同的是步骤(3)中将白炭黑用等量(以SiO2计)的硅酸 四乙酯代替。制备条件和结果见表1。
[0092] 实施例13
[0093] 按照实施例1的方法,不同的是步骤(1)中将硅酸四乙酯用等量(以SiO2计)的 白炭黑代替。制备条件和结果见表1。
[0094] 评价实施例
[0095] 对上述实施例和对比例提供的未重排的全硅分子筛和重排后的分子筛进行评价。 采用环己酮肟贝克曼重排反应评价所得全硅分子筛的催化性能。全硅分子筛压片,然后破 碎,取20-60目的颗粒作为催化剂。评价结果见表1。评价条件如下:
[0096] 反应装置为常压连续流动固定床,反应器内径为5毫米,催化剂(全硅分子筛)装 填量为〇. 5g,催化剂的颗粒粒度为20-60目。
[0097] 催化剂装入反应管后,在常压、350°C的氮气气氛中预处理2小时。
[0098] 环己酮肟的浓度为35. 7重量%,重量空速(WHSV)为7. 5h'溶剂为甲醇,反应温 度为350°C,氮气的流速为1. 8升/小时,反应时间3小时取样。
[0099] 反应产物通过水循环冷凝后收集,氢火焰检测器,气相色谱法测得其组成。
[0100] 需要说明的是,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其 不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
[0101]
【主权项】
1. 一种全硅分子筛的合成方法,包括:将模板剂、硅源、任选的无机铵盐、多元醇、过氧 化物和水形成混合物,晶化,回收全硅分子筛;其中多元醇与硅源的摩尔比为0. Ol?0. 8 : 1,过氧化物与硅源的摩尔比为0. 01?0. 25:1,所述的硅源为有机硅源和/或固体硅源。
2. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,将硅源、模板剂、任选的无机铵盐、多元 醇、过氧化物和水形成混合物过程中,所述的硅源分两次加入,两次加入硅源之间还包括老 化的步骤。
3. 按照权利要求1所述的方法,其特征在于,多元醇与硅源的摩尔比为0. 05?0. 6: 1, 过氧化物与硅源的摩尔比为〇. 05?0. 25:1。
4. 按照
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