一种硅铝分子筛及其合成方法

文档序号:3446735阅读:205来源:国知局
专利名称:一种硅铝分子筛及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种硅铝分子筛及其合成方法,属无机化学品及其合成技术领域。
背景技术
一般来说,“沸石”是表示结晶多孔的硅铝分子筛的通用术语。沸石结构的基本单元SiO4和AlO4四面体。然而,二十世纪八十年代以来,证实上述沸石结构所特有的或相似的结构也存在于其它的氧化物中,如铝磷酸盐(US 4,310,440)。
此外,国际沸石协会(International Zeolite Association,简称“IZA”)于2001年第13届国际分子筛会议(http//www.iza-online.org/)对沸石进行了进一步定义。根据该协会的定义,沸石分子筛(zeolite)包括天然的和合成的沸石(zeolite)、分子筛(molecular sieve)以及具有沸石相关结构和/或性质特点的微孔(microporous)、介孔(mesoporous)材料。因而,术语“沸石分子筛”不仅可以包括硅铝分子筛,还可以包括与硅铝分子筛结构相似的物质,如磷铝分子筛。同时,沸石分子筛是指该物质的孔道被水分子充满、且其中的水分子可能被去除后而其骨架不塌崩(US 4,439,409)。
本说明书中,对于合成的沸石分子筛材料,其孔道中的除水以外的其它合成该分子筛时填充在孔道中的物质(如有机模板剂分子)在未被脱除之前,称为“前驱体”(precursor)。
通常,沸石分子筛,其特定的结构是由X-射线衍射谱图(XRD)来确定。不同沸石分子筛,其XRD谱图特征不同。已有的合成的沸石分子筛,如A型分子筛(US 2,882,243)、X型分子筛(US 2,882,244)、Y型分子筛(US 3,130,007)、PHS分子筛(US 4,439,409)、MCM-22分子筛(US 4,954,325),均具有各自特点的XRD谱图特征。同时,具有相同XRD谱图特征,但骨架元素不同,性能不同,也是不同的分子筛。如,TS-1分子筛(US 4,410,501)与ZSM-5分子筛(US3,702,886)、AlPO-n(n指不同结构分子筛的代号)分子筛(US4,310,440)与SAPO-n(n与AlPO-n中的n一致)分子筛(US 4,440,871),它们两者之间均具有相同的XRD谱图特征,但骨架元素不同,性能不同。具体来说,TS-1分子筛具有催化氧化功能,而ZSM-5分子筛具有酸催化功能;AlPO-n分子筛骨架呈电中性,无离子交换性能、无催化性能,而SAPO-n分子筛骨架呈负电性,具有离子交换性能、具有酸催化性能。进一步,对于合成的沸石分子筛材料,其前驱体具有相同的XRD谱图特征,但经过焙烧等方法脱除填充在孔道中的物质而可能被水分子充满后,具有不同的XRD谱图特征,同样是不同的分子筛。如SAPO-11(US 4,440,871)与具有AEL结构的磷酸硅铝分子筛(ZL 9910968.9,US 6,596,156,EP 1350763,WO 02053499)。具体来说,具有AEL结构的磷酸硅铝分子筛与SAPO-11分子筛其前驱体具有相同的XRD谱图特征,但焙烧脱除处于孔道中的有机模板剂分子后,具有不同的XRD特征谱图。更进一步,对于合成的沸石分子筛材料,其前驱体具有相同的XRD谱图特征,但对前驱体进行进一步处理后,得到不同于前驱体特征另一分子筛前驱体,这也属于不同的分子筛。如MCM-22分子筛(US 4,954,325)与MCM-36分子筛(US 5,292,698)。具体来说,MCM-36分子筛前驱体与MCM-22分子筛前驱体具有相同的XRD谱图特征,然而对MCM-36分子筛前驱体在pH值为11~14的条件下采用溶胀剂(swelling agent)进行处理,再把前步制得的物质与层柱剂(pillaring agent)进行处理,得到MCM-36分子筛,其有不同于前驱体XRD谱图特征的XRD特征谱图。

发明内容
本发明的目的之一是提供一种硅铝分子筛,其特征在于,该分子筛以铝、硅、硼、氧元素为其骨架元素,通过焙烧脱除有机模板剂分子后,其摩尔组成用氧化物的无水形式表示为xAl2O3∶yB2O3∶SiO2,x的值为0.005~0.1,y的值为0~0.05,其XRD谱图含有表1所示的XRD谱线,表12θ/° d/A° I/Io×1003.18±0.20 27.76±1.50w-m6.42±0.15 13.75±0.30m-vs7.16±0.14 12.34±0.20vs7.86±0.15 11.24±0.20m-vs9.60±0.20 9.21±0.18 s-vs12.88±0.296.87±0.16 w-m13.98±0.296.33±0.12 w14.36±0.296.16±0.12 m14.70±0.276.02±0.10 w15.76±0.305.62±0.10 w-m19.34±0.384.59±0.09 w-m20.12±0.374.41±0.08 w20.66±0.414.30±0.08 w21.64±0.464.10±0.08 w21.88±0.394.06±0.07 w22.60±0.453.93±0.07 m22.98±0.403.87±0.06 w-m23.74±0.383.74±0.06 w25.06±0.353.55±0.05 w26.10±0.373.41±0.05 m26.90±0.403.31±0.05 w-m28.76±0.483.10±0.05 w*w<20;m20~70;s70~90;vs90~100。
本发明的目的之二是提供上述硅铝分子筛的合成方法。实现该目的的技术方案包括以下操作步骤中间晶态材料的合成,酸处理,后合成,焙烧,得到产品硅铝分子筛,其中中间晶态材料的合成是将铝源、硅源、碱源、硼源、氟源、有机模板剂和水制备成反应混合物,经水热晶化,过滤、洗涤、干燥,得到中间晶态材料,酸处理是将所述的中间晶态材料与酸性溶液反应,经过滤、洗涤、干燥,得到酸处理产物,后合成是将所述的酸处理产物在酸性溶液中与有机硅反应,经过滤、洗涤、干燥,得到后合成产物,所述的后合成产物经焙烧,得到产品硅铝分子筛,所述的铝源是偏铝酸钠、异丙醇铝、氢氧化铝、活性氧化铝或铝的酸盐,所述的硅源是硅酸、硅胶、硅溶胶或硅酸四烷基酯,所述的碱源是氢氧化钠,所述的硼源是硼酸或硼酸盐,所述的氟源是氟化钠、氟化铵、氢氟酸、氟硅酸或氟硅酸盐,所述的有机模板剂是哌啶、六亚甲基亚胺或两者的混合物,所述的酸是无机酸或有机酸,无机酸是盐酸、硫酸、硝酸或磷酸,有机酸是甲酸、乙酸、丙酸或酒石酸,所述的有机硅为具有通式分别为R1nSi(OR2)4-n,其中R1、R2为C1~C4烷基,n的值为0~4或(R1O)3-Si-O-Si(OR2)3,其中R1、R2为C1~C4烷基的有机硅酯。
现详细说明本发明的技术方案。
一种硅铝分子筛的合成方法,其特征在于,操作步骤第一步中间晶态材料的合成按摩尔比铝源中的Al2O3∶硅源中的SiO2∶硼源中的B2O3∶氟源中的F-∶有机模板剂∶碱源中的OH-∶Na2O∶H2O为(0.005~0.1)∶1∶(0~5)∶(0~1.0)∶(0.1~5)∶(0~1.0)∶(0.01~0.5)∶(5~150)制备反应混合物先将铝源、硼源、氟源、碱源溶于水中,搅拌均匀,加入有机模板剂,搅拌均匀,加入硅源,得到反应混合物,所述的反应混合物于130℃~200℃水热晶化5小时~20天,经过滤、洗涤、干燥,得到中间晶态材料;第二步酸处理将第一步制得的中间晶态材料与浓度为0.1~18mol/l酸性溶液按照重量比为1∶(5~100)制备反应混合物,于室温~200℃处理10分钟~3天,经过滤、洗涤、干燥,得到酸处理产物;第三步后合成将第二步制得的酸处理产物与有机硅和0.1~6mol/l酸性溶液按照重量比为1∶(0.005~1.0)∶(5~100)制备反应混合物,于室温~200℃处理10分钟~3天,经过滤、洗涤、干燥,得到后合成产物;第四步焙烧将第三步制得的后合成产物于400~700℃焙烧3~20小时,得到产品硅铝分子筛。
本发明的技术方案的进一步特征在于,在第一步中,按摩尔比铝源中的Al2O3∶硅源中的SiO2∶硼源中的B2O3∶氟源中的F-∶有机模板剂∶碱源中的OH-∶Na2O∶H2O为(0.01~0.07)∶1∶(0~2)∶(0~0.5)∶(0.2~3)∶(0~0.5)∶(0.05~0.25)∶(10~50)制备反应混合物,于150℃~190℃水热晶化15小时~10天;在第二步中,将第一步制得的中间晶态材料与浓度为0.5~6mol/l酸性溶液按照重量比为1∶(10~65)制备反应混合物,于50~150℃处理5~36小时;在第三步中,将第二制得的酸处理产物与有机硅和0.5~3mol/l酸性溶液按照重量比为1∶(0.01~0.5)∶(15~65)制备反应混合物,于50~150℃处理5~36小时;在第四步中,于500~600℃焙烧5~10小时。
本发明的技术方案的更进一步特征在于,操作步骤第一步中间晶态材料的合成;第三步后合成;
第四步焙烧。
本发明的技术方案的再进一步特征在于,操作步骤第一步中间晶态材料的合成;第二步酸处理;第四步焙烧。
与背景技术相比,本发明具有的优点1.本发明得到的硅铝分子筛具有完整、新颖的晶态结构;比表面积高,达到550m2·g-1以上;具有良好的酸催化功能,特别对大分子参与的反应效果更好,在烃类的裂化裂解反应、烷基化反应、异构化反应、岐化反应、水合反应等酸催化过程中具有良好的工业应用前景。
2.本发明方法过程简单,无特殊设备要求,易于工业化生产。


图1为实施例1得到的本发明产品的XRD谱图。XRD测定是在德国Bruker axs型X射线衍射仪上进行,采用CuKα。从XRD谱图中可知,与已有硅铝分子筛的XRD谱图相比,具有的特征峰为2θ=6.42°、9.60°、13.98°、20.66°、22.98°。
具体实施例方式
所有实施例均按上述技术方案的操作步骤进行操作。
实施例1铝源为偏铝酸钠,硅源为硅胶,碱源为氢氧化钠,硼源为硼酸,有机模板剂为六亚甲基亚胺。
第一步中间晶态材料的合成按摩尔比铝源中的Al2O3∶硅源中的SiO2∶硼源中的B2O3∶氟源中的F-∶有机模板剂∶碱源中的OH-∶Na2O∶H2O为0.017∶1∶0.125∶0∶1.0∶0.267∶0.15∶15制备反应混合物,所述的反应混合物于170℃水热晶化7天,经过滤、洗涤、干燥,得到中间晶态材料;第二步酸处理将第一步制得的中间晶态材料与浓度为2mol/l硝酸溶液按照重量比为1∶50制备反应混合物,于100℃处理20小时,经过滤、洗涤、干燥,得到酸处理产物;第三步后合成将第二步制得的酸处理产物与有机硅(CH3)2Si(OC2H5)2和1mol/l硝酸溶液按照重量比为1∶0.2∶50制备反应混合物,于100℃处理20小时,经过滤、洗涤、干燥,得到后合成产物;第四步焙烧将第三步制得的后合成产物于550℃焙烧10小时,得到产品硅铝分子筛。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0127Al2O3∶0.0041B2O3∶SiO2,x=0.0127和y=0.0041。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据如表2所示,符合表1示出数据,XRD谱图如图1所示。
表22θ/° d/A° I/Io×1003.18 27.7660.36.42 13.7689.07.16 12.34100.07.86 11.2450.39.60 9.21 74.912.886.87 24.6
续表213.986.33 14.514.366.16 29.914.706.02 15.015.765.62 20.119.344.59 22.820.124.41 14.520.664.30 12.721.644.10 17.921.884.06 16.422.603.93 32.522.983.87 20.023.743.74 13.525.063.55 17.726.103.41 50.626.903.31 25.228.763.10 15.4实施例2实施过程除以下不同外,其余均同实施例1在第一步中,氟源为氟化钠,按摩尔比铝源中的Al2O3∶硅源中的SiO2∶硼源中的B2O3∶氟源中的F-∶有机模板剂∶碱源中的OH-∶Na2O∶H2O为0.033∶1∶0∶0.09∶0.4∶0∶0.09∶30制备反应混合物,所述的反应混合物于170℃水热晶化5天。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0263Al2O3∶SiO2,x=0.0263和y=0。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
实施例3~7
实施过程除以下不同外,其余均同实施例1第二步酸处理反应混合物重量配比及处理条件实施例3中间晶态材料∶6mol/l硝酸=1∶20,100℃处理10小时;实施例4中间晶态材料∶0.5mol/l磷酸=1∶90,120℃处理36小时;实施例5中间晶态材料∶2mol/l盐酸=1∶50,100℃处理18小时;实施例6中间晶态材料∶2mol/l硫酸=1∶50,100℃处理10小时;实施例7中间晶态材料∶4mol/l乙酸=1∶30,100℃处理36小时。
第三步后合成反应混合物重量配比及条件实施例3酸处理产物∶有机硅(CH3)2Si(OC2H5)2∶0.5mol/l硝酸=1∶0.2∶50,100℃处理10小时;实施例4酸处理产物∶有机硅(CH3)2Si(OC2H5)2∶2mol/l乙酸=1∶0.2∶30,120℃处理20小时;实施例5酸处理产物∶有机硅(CH3)2Si(OC2H5)2∶1mol/l酒石酸酸=1∶0.2∶50,100℃处理20小时;实施例6酸处理产物∶有机硅(CH3)2Si(OC2H5)2∶1mol/l甲酸=1∶0.2∶50,80℃处理30小时;实施例7酸处理产物∶有机硅(CH3)2Si(OC2H5)2∶1mol/l硝酸=1∶0.2∶50,120℃处理20小时。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为实施例3 0.0115Al2O3∶0.0036B2O3∶SiO2,x=0.0115,y=0.0036;实施例4 0.0145Al2O3∶0.0056B2O3∶SiO2,x=0.0145,y=0.0056;实施例5 0.0133Al2O3∶0.0042B2O3∶SiO2,x=0.0133,y=0.0042;实施例6 0.0141Al2O3∶0.0048B2O3∶SiO2,x=0.0141,y=0.0048;实施例7 0.0147Al2O3∶0.0051B2O3∶SiO2,x=0.0147,y=0.0051。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
实施例8~14实施过程除以下不同外,其余均同实施例2第三步后合成实施例8酸处理产物∶有机硅(CH3)2Si(OC2H5)2∶1mol/l硝酸=1∶0.02∶50;实施例9酸处理产物∶有机硅(CH3)2Si(OC3H7)2∶1mol/l硝酸=1∶0.30∶50;实施例10酸处理产物∶有机硅(CH3)2Si(OC4H9)2∶1mol/l硝酸=1∶0.70∶50;实施例11酸处理产物∶有机硅(CH3)3SiOC2H5∶1mol/l硝酸=1∶0.20∶50;实施例12酸处理产物∶有机硅CH3Si(OC2H5)3∶1mol/l硝酸=1∶0.20∶50;
实施例13酸处理产物∶有机硅(C2H5O)3-Si-O-Si(OC2H5)3∶1mol/l硝酸=1∶0.10∶50;实施例14酸处理产物∶有机硅(C2H5)2Si(OC3H7)2∶1mol/l硝酸=1∶0.20∶50。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为实施例8 0.0264Al2O3∶SiO2,x=0.0264,y=0;实施例9 0.0263Al2O3∶SiO2,x=0.0263,y=0;实施例10 0.0271Al2O3∶SiO2,x=0.0271,y=0;实施例11 0.0263Al2O3∶SiO2,x=0.0263,y=0;实施例12 0.0268Al2O3∶SiO2,x=0.0268,y=0;实施例13 0.0262Al2O3∶SiO2,x=0.0262,y=0;实施例14 0.0269Al2O3∶SiO2,x=0.0269,y=0。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
实施例15实施过程除以下不同外,其余均同实施例1在第一步中硅源为硅酸四乙酯,有机模板剂为哌啶。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0128Al2O3∶0.0043B2O3∶SiO2,x=0.0128和y=0.0043。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1数据,XRD谱图与图1类似。
实施例16实施过程除以下不同外,其余均同实施例2在第一步中硅源为硅溶胶,铝源为氢氧化铝,氟源为氢氟酸,有机模板剂为哌啶和六亚甲基亚胺的混合物,重量比为5∶5。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0266Al2O3∶SiO2,x=0.0266和y=0。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
实施例17实施过程除以下不同外,其余均同实施例1在第一步中铝源为异丙醇铝,硼源为硼酸钠。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0130Al2O3∶0.0045B2O3∶SiO2,x=0.0130和y=0.0045。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1数据,XRD谱图与图1类似。
实施例18实施过程除以下不同外,其余均同实施例1第一步中间晶态材料的合成反应混合物的摩尔比组成及水热晶化条件实施例18 0.05Al2O3∶SiO2∶1.0B2O3∶0F-∶1.0有机模板剂∶0.4OH-∶0.25Na2O∶19H2O,170℃、5天;实施例19 0.0125Al2O3∶SiO2∶1.0B2O3∶0F-∶1.0有机模板剂∶0.2OH-∶0.113Na2O∶19H2O,150℃、7天;实施例20 0.0125Al2O3∶SiO2∶0B2O3∶0F-∶0.4有机模板剂∶0.18OH-∶0.103Na2O∶30H2O,150℃、7天。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为实施例18 0.0411Al2O3∶0.0054B2O3∶SiO2,x=0.0411,y=0.0054;
实施例19 0.0104Al2O3∶0.0057B2O3∶SiO2,x=0.0104,y=0.0057;实施例20 0.0099Al2O3∶SiO2,x=0.0099,y=0。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
实施例21实施过程除以下不同外,其余均同实施例2在第一步中,按摩尔比铝源中的Al2O3∶硅源中的SiO2∶硼源中的B2O3∶氟源中的F-∶有机模板剂∶碱源中的OH-∶Na2O∶H2O为0.025∶1∶0.125∶0.33∶1.0∶0∶0.4∶15制备反应混合物,所述的反应混合物于170℃水热晶化7天。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0213Al2O3∶0.0042B2O3∶SiO2,x=0.0213,y=0.0042。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
实施例22实施过程除以下不同外,其余均同实施例21第三步后合成不进行。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0218Al2O3∶0.0044B2O3∶SiO2,x=0.0218,y=0.0044。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
实施例23实施过程除以下不同外,其余均同实施例1
第二步酸处理不进行。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0284Al2O3∶0.0043B2O3∶SiO2,其中x=0.0284,y=0.0043。
产品硅铝分子筛XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
实施例24实施过程除以下不同外,其余均同实施例1在第一步中,按摩尔比铝源中的Al2O3∶硅源中的SiO2∶硼源中的B2O3∶氟源中的F-∶有机模板剂∶碱源中的OH-∶Na2O∶H2O为0.033∶1∶0∶0∶0.4∶0.113∶0.09∶30制备反应混合物,所述的反应混合物于150℃水热晶化7天。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0266Al2O3∶SiO2,x=0.0266,y=0。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
实施例25实施过程除以下不同外,其余均同实施例1在第一步中,氟源为氟化铵,按摩尔比铝源中的Al2O3.∶硅源中的SiO2∶硼源中的B2O3∶氟源中的F-∶有机模板剂∶碱源中的OH-∶Na2O∶H2O为0.033∶1∶0∶0.09∶0.4∶0∶0.09∶30制备反应混合物,所述的反应混合物于170℃水热晶化7天。
产品硅铝分子筛的摩尔组成用氧化物的无水形式表示为0.0263Al2O3∶SiO2,x=0.0267和y=0。
产品硅铝分子筛的XRD谱图数据符合表1示出数据,XRD谱图与图1类似。
权利要求
1.一种硅铝分子筛,其特征在于,该分子筛以铝、硅、硼、氧元素为其骨架元素,通过焙烧脱除有机模板剂分子后,其摩尔组成用氧化物的无水形式表示为xAl2O3∶yB2O3∶SiO2,x的值为0.005~0.1,y的值为0~0.05,其XRD谱图含有表1所示的XRD谱线,表12θ/° d/A° I/Io×1003.18±0.20 27.76±1.50w-m6.42±0.15 13.75±0.30m-vs7.16±0.14 12.34±0.20vs7.86±0.15 11.24±0.20m-vs9.60±0.20 9.21±0.18 s-vs12.88±0.296.87±0.16 w-m13.98±0.296.33±0.12 w14.36±0.296.16±0.12 m14.70±0.276.02±0.10 w15.76±0.305.62±0.10 w-m19.34±0.384.59±0.09 w-m20.12±0.374.41±0.08 w20.66±0.414.30±0.08 w21.64±0.464.10±0.08 w21.88±0.394.06±0.07 w22.60±0.453.93±0.07 m22.98±0.403.87±0.06 w-m23.74±0.383.74±0.06 w25.06±0.353.55±0.05 w26.10±0.373.41±0.05 m26.90±0.403.31±0.05 w-m28.76±0.483.10±0.05 w*w<20;m20~70;s70~90;vs90~100。
2.权利要求1所述的硅铝分子筛的合成方法,其特征在于,该合成方法包括以下操作步骤中间晶态材料的合成,酸处理,后合成,焙烧,得到产品硅铝分子筛,其中中间晶态材料的合成是将铝源、硅源、碱源、硼源、氟源、有机模板剂和水制备成反应混合物,经水热晶化,过滤、洗涤、干燥,得到中间晶态材料,酸处理是将所述的中间晶态材料与酸性溶液反应,经过滤、洗涤、干燥,得到酸处理产物,后合成是将所述的酸处理产物在酸性溶液中与有机硅反应,经过滤、洗涤、干燥,得到后合成产物,所述的后合成产物经焙烧,得到产品硅铝分子筛,所述的铝源是偏铝酸钠、异丙醇铝、氢氧化铝、活性氧化铝或铝的酸盐,所述的硅源是硅酸、硅胶、硅溶胶或硅酸四烷基酯,所述的碱源是氢氧化钠,所述的硼源是硼酸或硼酸盐,所述的氟源是氟化钠、氟化铵、氢氟酸、氟硅酸或氟硅酸盐,所述的有机模板剂是哌啶、六亚甲基亚胺或两者的混合物,所述的酸是无机酸或有机酸,无机酸是盐酸、硫酸、硝酸或磷酸,有机酸是甲酸、乙酸、丙酸或酒石酸,所述的有机硅为具有通式分别为R1nSi(OR2)4-n,其中R1、R2为C1~C4烷基,n的值为0~4或(R1O)3-Si-O-Si(OR2)3,其中R1、R2为C1~C4烷基的有机硅酯。
3.根据权利要求2所述的硅铝分子筛的合成方法,其特征在于,操作步骤第一步中间晶态材料的合成按摩尔比铝源中的Al2O3∶硅源中的SiO2∶硼源中的B2O3∶氟源中的F-∶有机模板剂∶碱源中的OH-∶Na2O∶H2O为(0.005~0.1)∶1∶(0~5)∶(0~1.0)∶(0.1~5)∶(0~1.0)∶(0.01~0.5)∶(5~150)制备反应混合物先将铝源、硼源、氟源、碱源溶于水中,搅拌均匀,加入有机模板剂,搅拌均匀,加入硅源,得到反应混合物,所述的反应混合物于130℃~200℃水热晶化5小时~20天,经过滤、洗涤、干燥,得到中间晶态材料;第二步酸处理将第一步制得的中间晶态材料与浓度为0.1~18mol/l酸性溶液按照重量比为1∶(5~100)制备反应混合物,于室温~200℃处理10分钟~3天,经过滤、洗涤、干燥,得到酸处理产物;第三步后合成将第二步制得的酸处理产物与有机硅和0.1~6mol/l酸性溶液按照重量比为1∶(0.005~1.0)∶(5~100)制备反应混合物,于室温~200℃处理10分钟~3天,经过滤、洗涤、干燥,得到后合成产物;第四步焙烧将第三步制得的后合成产物于400~700℃焙烧3~20小时,得到产品硅铝分子筛。
4.根据权利要求2或3所述的硅铝分子筛的合成方法,其特征在于,在第一步中,按摩尔比铝源中的Al2O3∶硅源中的SiO2∶硼源中的B2O3∶氟源中的F-∶有机模板剂∶碱源中的OH-∶Na2O∶H2O为(0.01~0.07)∶1∶(0~2)∶(0~0.5)∶(0.2~3)∶(0~0.5)∶(0.05~0.25)∶(10~50)制备反应混合物,于150℃~190℃水热晶化15小时~10天;在第二步中,将第一步制得的中间晶态材料与浓度为0.5~6mol/l酸性溶液按照重量比为1∶(10~65)制备反应混合物,于50~150℃处理5~36小时;在第三步中,将第二步制得的酸处理产物与有机硅和0.5~3mol/l酸性溶液按照重量比为1∶(0.01~0.5)∶(15~65)制备反应混合物,于50~150℃处理5~36小时;在第四步中,于500~600℃焙烧5~10小时。
5.根据权利要求3所述的硅铝分子筛的合成方法,其特征在于,操作步骤第一步中间晶态材料的合成;第三步后合成;第四步焙烧。
6.根据权利要求3所述的硅铝分子筛的合成方法,其特征在于,操作步骤第一步中间晶态材料的合成;第二步酸处理;第四步焙烧。
全文摘要
一种硅铝分子筛及其合成方法,属于无机化学品及其合成技术领域。该分子筛以铝、硅、硼、氧元素为其骨架元素,通过焙烧脱除有机模板剂分子后,其摩尔组成用氧化物的无水形式表示为xAl
文档编号C01B39/04GK1594086SQ20041002542
公开日2005年3月16日 申请日期2004年6月24日 优先权日2004年6月24日
发明者吴鹏, 刘月明, 苏文塨, 何鸣元 申请人:华东师范大学
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