AP0-42分子筛
选用仲丁醇铝为铝源1、偏铝酸纳为铝源2、磷酸为磷源、硅溶胶为硅源、四甲基氢氧化铵为模板剂。将仲丁醇铝、磷酸混合，搅拌0.5小时，加入四甲基氢氧化铵，室温搅拌12小时，得到溶胶A ;将偏铝酸纳和硅溶胶(30被°/(5102的水溶液)加入到超纯水中在50°C下剧烈搅拌2 h，得到溶胶B ;将溶胶A加入到溶胶B中，室温老化48小时，所形成的Na2O-Al2O3-P2O5-S12- (TMA) 20_H20溶胶体系中各组分按氧化物摩尔比为:
P2O5Al2O3=0.4，
Na20/Al203=0.7，
(TMA) 20/Α1203=0.7，
Si02/Al203=2.4，
H20/A1203=57 ；
老化后的溶胶装入含聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜在100 °C下水热合成21天。待反应完成后，将反应釜在冷水下迅速冷却，将得到的产物在高速离心机中用超纯水离心三次至中性，在100 °C烘箱中干燥12 h后研磨备用。取部分干燥后的产物在马弗炉中550 0C下煅烧6 h脱除模板剂。
[0013]脱除模板剂的晶体采用XRD和SEM表征，分别如图2和图3所示。制备的SAP0-42分子筛在衍射角2 0=7.42° ,12.69° ,21.87° ,24.23°处出现LTA型分子筛特征衍射峰，分子筛为立方型晶体。
[0014]实施例2: 二次生长法合成SAP0-42分子筛
选用仲丁醇铝为铝源1、偏铝酸纳为铝源2、磷酸为磷源、硅溶胶为硅源、四甲基氢氧化铵为模板剂。将仲丁醇铝、磷酸混合，搅拌0.5小时，加入四甲基氢氧化铵，室温搅拌12小时，得到溶胶A;将偏铝酸纳和硅溶胶(30被°/(5102的水溶液)加入到超纯水中在50°C下剧烈搅拌2 h，得到溶胶B;将溶胶A加入到溶胶B中，室温老化48小时，所形成的Na2O-Al2O3-P2O5-S12- (TMA) 20_H20溶胶体系中各组分按氧化物摩尔比为:
P2O5Al2O3=0.4，
Na20/Al203=0.7，
(TMA) 20/Α1203=0.7，
Si02/Al203=2.4，
H20/A1203=57 ；
加入lwt%原味合成的SAP0-42分子筛于合成溶胶中，搅拌2小时，将溶胶装入含聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜在100 0C下水热合成10天。待反应完成后，将反应釜在冷水下迅速冷却，将得到的产物在高速离心机中用超纯水离心三次至中性，在100 °(:烘箱中干燥12 h后研磨备用。取部分干燥后的产物在马弗炉中550 °C下煅烧6 h脱除模板剂。
[0015]脱除模板剂的晶体采用XRD和SEM表征，分别如图2c和图3b所示。表征结果显示所合成的分子筛为纯的SAP0-17的晶体。晶体形貌呈立方体。
[0016]实施例3: 二次生长法合成SAP0-42分子筛
合成方法与过程如实施例2所述，不同的是合成时间为7天。脱除模板剂的晶体采用XRD和SEM表征，分别如图2d和图3c所不。表征结果显不所合成的分子筛为纯的SAP0-17的晶体。晶体形貌呈立方体。
[0017]实施例4: 二次生长法合成SAP0-42分子筛
合成方法与过程如实施例2所述，不同的是合成时间为5天。脱除模板剂的晶体采用XRD和SEM表征，分别如图2e和图3d所不。表征结果显不所合成的分子筛为纯的SAP0-17的晶体。晶体形貌呈立方体。
[0018]实施例5::水热合成SAP0-42分子筛膜
选用仲丁醇铝为铝源1、偏铝酸纳为铝源2、磷酸为磷源、硅溶胶为硅源、四甲基氢氧化铵为模板剂。将仲丁醇铝、磷酸混合，搅拌0.5小时，加入四甲基氢氧化铵，室温搅拌12小时，得到溶胶A ;将偏铝酸纳和硅溶胶(30被°/(5102的水溶液)加入到超纯水中在50°C下剧烈搅拌2 h，得到溶胶B ;将溶胶A加入到溶胶B中，室温老化48小时，所形成的Na2O-Al2O3-P2O5-S12- (TMA) 20_H20溶胶体系中各组分按氧化物摩尔比为:
P2O5Al2O3=0.4，
Na20/Al203=0.7， (TMA) 20/Α1203=0.7，
Si02/Al203=2.4，
H20/A1203=120 ；
在170 0C合成温度下水热合成48小时，反应完全后经清洗、干燥，得到LTA构型的SAPO-42分子筛膜。
[0019]水热合成的SAP0-42分子筛膜采用XRD和SEM表征，分别如图4和图5所示。XRD谱图显示，合成出了纯相LTA型分子筛膜，SEM图显示，合成的膜连续且致密，膜层厚度约为 8 Mm0
【主权项】
1.一种LTA型分子筛膜的制备方法，其特征是: (DSAP0-42晶种的制备:将铝源1、磷源混合，并在室温下混合搅拌至放热完全，加入国产的质量分数为25%的四甲基氢氧化铵为模板剂，室温搅拌12小时，形成稳定溶胶A ;将另一种铝源偏铝酸纳、硅源和超纯水混合，在50°C条件下搅拌12小时，形成稳定溶胶B;将溶胶A加入溶胶B中，室温搅拌老化24?48小时，所形成的Na2O-Al2O3-P2O5-S12- (TMA) 20_H20溶胶体系中各组分按氧化物摩尔比为: P2O5ZAl2O3=0.3-0.8， Na20/Al203=0.6-1.0， (TMA) 20/Α1203=0.5?1.0， Si02/Al203=2.3-2.8，H20/A1203=55~80 ； 在90?120 0C合成温度下水热合成10?30天，或者在合成溶胶中加入0.05?1%的SAP0-42分子筛，诱导合成5?10天，制备出LTA构型的SAP0-42晶种； (2)晶种化支撑体:管状多孔莫来石支撑体经打磨、超声清洗和干燥，将SAP0-42晶种涂覆在支撑体外表面上，重复I?3次，晶种层厚度为0.5?2 Mm; (3)二次水热合成SAP0-42分子筛膜:将铝源1、磷源混合，并在室温下混合搅拌至放热完全，加入国产的质量分数为25%的四甲基氢氧化铵为模板剂，室温搅拌12小时，形成稳定溶胶A ;将另一种铝源偏铝酸纳、硅源和超纯水混合，在50°C条件下搅拌12小时，形成稳定溶胶B ;将溶胶A加入溶胶B中，室温搅拌老化12?48小时，所形成的Na2O-Al2O3-P2O5-S12- (TMA) 20_H20溶胶体系中各组分按氧化物摩尔比为: P2O5ZAl2O3=0.3-0.8， Na20/Al203=0.6-1.0， (TMA) 20/Α1203=0.5?1.0， Si02/Al203=2.3-2.8，H20/A1203=90~160 ； 在160?200 °C合成温度下水热合成36?72小时，反应完全后，经清洗、干燥、煅烧，煅烧温度为400~500 °C，煅烧时间为4?10小时，煅烧后得到LTA构型的SAP0-42分子筛膜。
2.根据权利要求1所述的一种LTA型分子筛膜的制备方法，其特征是:所述溶胶各组分的优选氧化物摩尔比是:P205/A1203=0.3-0.5，Na2OAl2O3=0.6-0.8，(TMA) 20/Al2O3=0.5-0.8，Si02/Al203=2.3-2.5，H20/A1203=55~65。
3.根据权利要求1所述的一种LTA型分子筛膜的制备方法，其特征是:所述分子筛优选合成条件是在90?110 0C合成温度下水热合成10?25天。
4.根据权利要求1所述的一种LTA型分子筛膜的制备方法，其特征是:所述铝源I为仲丁醇铝、异丙醇铝或氢氧化铝，磷源为磷酸，硅源为40%硅溶胶。
5.根据权利要求1所述的一种LTA型分子筛膜的制备方法，其特征是:所述二次水热合成SAP0-42分子筛膜，各组分优选氧化物摩尔比为P2O5Al2O3=0.3-0.5，Na2O/Al2O3=0.6-0.8，(TMA) 20/Α1203=0.5-0.8，Si02/Al203=2.3-2.5，H20/A1203=90~140。
6.根据权利要求1所述的一种LTA型分子筛膜的制备方法，其特征是:所述二次水热合成SAP0-42分子筛膜，水热合成温度为170~200 °C，水热合成的时间为48?72小时。
7.根据权利要求1所述的一种LTA型分子筛膜的制备方法，其特征是:所述锻烧温度为450~480 °C，煅烧时间为6~8小时。
【专利摘要】本发明提供了一种合成LTA型分子筛膜的方法，其特征是采用廉价的国产四甲基氢氧化铵为模板剂，在廉价的多孔管状支撑体上合成一层连续且致密的SAPO-42分子筛膜层。该法制备过程操作简单，合成成本低廉，具有很好的重复性、热稳定性和水热稳定性，在气体分离领域具有很好的应用前景。
【IPC分类】C01B39-54, C01B37-08
【公开号】CN104828835
【申请号】CN201510165163
【发明人】周荣飞, 布娜, 张飞
【申请人】江西师范大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月9日