一种sapo-44分子筛及其合成方法_2

文档序号:9590648阅读:来源:国知局
狂R巧测定。
[005引 X射线粉末衍射物相分析狂畑)采用荷兰帕纳科(PANalytical)公司的X'化的 PROX射线衍射仪,Cu祀,Kα福射源(λ= 0. 15418nm),电压40KV,电流40mA。
[0053]SEM形貌分析采用中国科学院科学仪器厂KYKY-AMRAY-1000B型扫描电子显微镜。
[0054] 碳核磁共振("CMASNMR)分析采用美国Varian公司的Infinityplus400WB固体 核磁波谱分析仪,用BB0MS探针,操作磁场强度为9. 4T。
[00巧]CHN元素分析采用德国制造的VarioEL化be元素分析仪。
[0056] 下面通过实施例详述本发明,但本发明并不局限于送些实施例。
[0057] 实施例1
[005引各原料摩尔配料比例、晶化条件和样品元素组成见表2。具体配料过程如下;将 16. 3g异丙醇铅和45. 2g去离子水混合均匀,然后加入7. 9g娃溶胶(Si化质量百分含量 30. 24% ),揽匀后滴加11.5g的磯酸(H3PO4质量百分含量85% )。将50.Ig予基Η甲基氨 氧化倭(简称ΒΤΑ0Η,质量百分含量25% )及5. 57g予基Η甲基氯化倭(简称BTAC1)加入 到前面的混合物中,揽拌均匀后将所得凝胶转移到不镑钢反应蓋中。合成体系各组分的摩 尔配比为 1. 5ΒΤΑ0Η:0.她TAC1:0. 80Si02:l.ΟΑ?203:1Ρ205:100Η20。
[0059] 将反应蓋放入烘箱后,程序升温到16(TC动态下晶化4她。晶化结束后,将固体产 物离必,洗涂,在l〇(TC空气中烘干后,得分子筛原粉。原粉样品做XRD测试(表3),结果表 明合成产物具有SAP0-44结构的特征。
[0060] 所得样品的扫描电镜照片如图1所示,可W看出,所得样品的形貌为规整的立方 体,粒径范围为1~20 μ m。
[0061] 对实施例1原粉样品进行CHN元素分析,将CHN元素分析结果与XRF测定得到的 无机元素组成归一化,得到分子筛原粉的组成,结果见表2。
[0062] 表2分子筛合成配料及晶化条件表
[0063]
[0064]
[0065] *为静态晶化合成,其余为动态晶化合成。
[0066] 表3实施例1样品的X畑结果
[0067]
[0068]实施例2-19
[0069] 将实施例2-19所得样品做XRD分析,结果均与实施例1所得样品的结果表3中数 据接近,即衍射峰位置相同,依合成条件的变化,衍射峰相对峰强度在±10%范围内波动, 表明实施例2-19所得样品均具有SAPO-44结构的特征。
[0070] 采用XRF和CHN元素分析实施例2-19所得样品的无机和有机组成,产品元素组成 分析结果见表2。
[0071] 对实施例1-10的原粉样品进行"CMASNMR分析,通过与予基Η甲基倭阳离子的 "CMSNMR标准谱图对照,发现样品中只有予基Η甲基倭阳离子的共振峰。
[007引 实施例20
[0073] 将实施例18得到的样品用作丙帰吸附剂。样品的吸附等温线是在美国 Micromeritics公司的ASAP2020上进行测定。吸附气体为丙帰巧9. 99 % )、和丙焼 巧9. 99% )。为了避免分子筛中由于物理吸附的水对吸附测试的影响,样品在进行等温线测 试前,在60(TC下通入空气赔烧4小时,然后在ASAP2020中进行进一步处理,处理条件为,在 极低真空度巧X10-3mmHg)下,WrC/min的升温速率升至35(TC,保持8小时。用恒温水 浴(精度:正负0. 〇5°C)控制气体吸附的温度,吸附温度298K。结果显示样品对丙帰和丙 焼的吸附量分别为2. 1和1. 0mmol/g(压力为lOlkPa时)。W此计算得到的吸附选择性为 丙帰/丙焼=2. 1。
[0074] 将吸附实验后的样品在ASAP2020装置上室温抽真空处理30min后,进行再次吸附 等温线测定,样品对丙帰和丙焼的吸附量分别为2. 05和1.lmmol/g(压力为lOlkPa时)。 说明样品具有良好的再生性能,可W在非常温和的条件下再生。
[00巧]实施例21
[0076] 将实施例1得到的样品于60(TC下通入空气赔烧4小时,然后压片、破碎并筛分至 20~40目。称取l.Og样品装入固定床反应器,进行甲醇制帰姪(简称MT0)反应评价。在 55(TC下通氮气活化1小时,然后降温至45(TC进行反应。用泉进料60wt%甲醇水溶液,甲 醇重量空速2.化1。反应产物由在线气相色谱进行分析(Varian3800,FID检测器,毛细管 柱化raPLOTQ-HT)。结果示于表4。
[0077] 表4样品的甲醇转化制帰姪反应结果
[0078]
[0079] *100%甲醇转化率时最高(己帰+丙帰)选择性
[0080] 实施例22
[0081] 将实施例1得到的样品于55(TC下通入空气赔烧4小时。C〇2、成的吸附等温线由 MicromeriticsGeminiVII2390装置测得。测量前样品在350°C及成气氛下预处理4小 时。吸附测试恒温在25°C,压力是lOlkpa。吸附分离结果示于表5。
[0082] 表5样品的CO2/N2吸附分离结果
[0083]
[0084] 本申请虽然W较佳实施例公开如上,但并不用来限定权利要求,任何本领域技术 人员在不脱离本申请构思的前提下,都可W做出若干可能的变动和修改,因此本申请的保 护范围应当W本申请权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1. 一种SAP0-44分子筛,其特征在于,所述分子筛无水化学组成为:mBTA+· (SixAlyPz) O2,其中:BTA+为苄基三甲基铵阳离子,m为每摩尔(SixAl yPz)O2中苄基三甲基铵阳离子的摩 尔数,m = 0. 01~0. 15 ;x、y、z分别表示Si、Al、P的摩尔分数,其范围分别是X = 0. 01~ 0· 28, y = 0· 40 ~0· 60, z = 0· 25 ~0· 50,且 x+y+z = 1。2. 根据权利要求1所述的SAP0-44分子筛,其特征在于,所述SAP0-44分子筛的X射线 衍射图谱至少含有以下衍射峰:3. -种合成权利要求1所述的SAP0-44分子筛的方法,其特征在于,至少含有以下合成 步骤如下: a) 将去离子水、硅源、铝源、磷源、苄基三甲基氢氧化铵阳离子按照一定比例混合,得到 具有如下摩尔配比的初始凝胶混合物: SiO2Al2O3 = 0· 05 ~1. 5 ; P2O5Al2O3 = 0· 5 ~2. 5 ; H2OAl2O3 = 30 ~200 ; BTAYAl2O3 = 0· 5 ~4. 5 ; b) 将步骤a)所得初始凝胶混合物装入高压合成釜,密闭,升温到150~200°C,在自生 压力下晶化5~72小时; c) 待晶化完成后,固体产物经分离、洗涤、干燥后,即得所述的SAP0-44分子筛。4. 按照权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤a)中所述硅源任选自硅溶胶、活性 二氧化硅、正硅酸酯、偏高岭土中的一种或几种;所述铝源任选自铝盐、活性氧化铝、烷氧基 铝、偏高岭土中的一种或几种;所述磷源任选自正磷酸、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、有机磷化 物、磷氧化物中的一种或几种;所述苄基三甲基铵阳离子源任选自含有苄基三甲基铵阳离 子的化合物的一种或几种。5. 按照权利要求3所述的方法,其特征在于,所述苄基三甲基铵阳离子源为苄基三甲 基氢氧化铵和/或苄基三甲基氯化铵。6. 按照权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤a)初始凝胶混合物的摩尔配比 为: SiO2Al2O3 = 0· 05 ~1. 5 ; P2O5Al2O3 = 0· 5 ~2. 5 ; H2OAl2O3 = 30 ~200 ; BTA0H/A1203 = 0. 5~3 ;BTAOH为苄基三甲基氢氧化铵; BTAcVAI2O3 = 0. 0~1. 5 ;BTAC1为苄基三甲基氯化铵。7. 按照权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤a)初始凝胶混合物中,BTAOH/ Al2O3的摩尔比为I. 0~2. 5, BTAcVAI2O3的摩尔比为0· 3~L 0。8. -种酸催化反应的催化剂,其特征在于,根据权利要求1-2任一项所述的SAP0-44分 子筛和/或根据权利要求3-7任一项所述方法合成的SAP0-44分子筛经400~700°C空气 中焙烧得到。9. 一种含氧化合物转化制烯烃反应的催化剂,其特征在于,根据权利要求1-2任一项 所述的SAP0-44分子筛和/或根据权利要求3-7任一项所述方法合成的SAP0-44分子筛经 400~700°C空气中焙烧得到。10. -种气体吸附剂,其特征在于,根据权利要求1-2任一项所述SAP0-44分子筛或根 据权利要求3-7任一项所述方法合成的SAP0-44分子筛经400~700°C空气中焙烧得到。
【专利摘要】本发明提供了一种SAPO-44分子筛,其无水化学组成为:mBTA+·(SixAlyPz)O2,其中,BTA+为苄基三甲基铵阳离子,分布于分子筛笼及孔道中;m为每摩尔(SixAlyPz)O2中苄基三甲基阳离子的摩尔数,m=0.01~0.15;x、y、z分别表示Si、Al、P的摩尔分数,其范围分别是x=0.01~0.28,y=0.40~0.60,z=0.25~0.50,且x+y+z=1。本发明合成的SAPO-44分子筛经400~700℃空气中焙烧后可用作酸催化反应、含氧化合物转化制烯烃反应的催化剂和气体吸附剂。
【IPC分类】C01B39/54, C01B37/08
【公开号】CN105347356
【申请号】CN201410411909
【发明人】王德花, 田鹏, 刘中民, 王婵, 杨淼, 王林英
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年8月18日
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