一种室温合成zsm-2分子筛纳米小晶粒的方法_2

文档序号:8332025阅读:来源:国知局
筛经沈M 和BET分析结果表明,具有更小的晶粒尺寸和更高的BET比表面。
[0036] 在本发明方法中,所得产物的X射线粉末衍射物相分析(XRD)采用荷兰帕纳科 (PANalytical)公司的 X' Pert PRO X 射线衍射仪,Cu 祀,Ka 福射源(A=〇. 15418nm),电 压 40KV,电流 40mA。
[0037] 在本发明方法中,所得产物的沈M形貌W及晶粒尺寸分析均采用化tach的SU8020 扫描电子显微镜。
[0038] 在本发明方法中,所得产物的娃核磁共振(29Si MS醒R)分析采用美国Varian公 司的Infinity plus400WB固体核磁波谱分析仪,用BB0MAS探针,操作磁场强度为9. 4T。
[0039] 在本发明方法中,所得产物的孔结构特性是在Micromeritics ASAP2020仪器,温 度为77K时得到的氮气物理吸附数据,产物的介孔分布是由BJH方法评价,比表面积是由 BET方法计算。
[0040] 下面通过实施例详述本发明,但本发明并不局限于该些实施例。
[00川 实施例1
[0042] 将1. 5g异丙醇铅(AIP,Al2〇3 > 24. 7wt%,国药集团)、6. 69四甲基氨氧化馈(25〇/〇 水溶液,阿拉下试剂)和20g水加入塑料烧杯中在室温揽拌得到澄清溶液,再加入3. 8g正 娃酸己醋(TE0S,> 98%,天津科密欧试剂)室温揽拌两小时,得到一个澄清的TMA-Si-Al溶 液A ;将0. 35g LiOH (99%,阿拉了试剂)粉末溶于20g水中,然后将氨氧化裡溶液加入到溶 液A中,并室温揽拌四小时使其混合均匀,最后将得到的凝胶转移到100ml的不镑钢反应 蓋中,在3(TC的晶化温度下静态晶化14天。晶化结束后,将固体产物离也(北京京立离也 机LG10-2. 4A,10000r/min)设备及离也参数?),用去离子水洗涂至中性,在10(TC空气中 烘干后,得产物1. 24g,收率为85%。表1提供了本实施例合成中的模板剂摩尔用量、铅源按 AI2化计的摩尔用量、娃源按Si化计的摩尔用量、LiOH摩尔用量、水化2〇)的摩尔用量、晶化 温度和时间、峰强度,确认的产物晶型、收率、比表面积和晶粒尺寸(即粒度)。
[0043] 对所得产物样品做X畑分析、扫描电子显微镜检查、物理吸附和BJH孔分布分析、 热重分析和核磁分析,图1示出了该合成产物的XRD图,XRD数据见下表2 ;图2是该合成产 物的扫描电镜图(SEM);图3是该合成产物的物理吸附及BJH孔分布图;图4是该合成产物 的热重图;图5是该合成产物的29si核磁谱图。表1~2 W及附图1~5中的结果表明,所 得的合成产物为ZSM-2分子筛纳米小晶粒。
[0044] 实施例 2-lS
[0045] 合成过程与实施例1相同,合成中的模板剂摩尔用量、铅源按AI2化计的摩尔用量、 娃源按Si化计的摩尔用量、LiOH摩尔用量、水化2〇)的摩尔用量、晶化温度和时间、峰强度, 确认的产物晶型、收率、比表面积和晶粒尺寸见表1。所得的合成产物做XRD分析,数据结 果与表2和图1中的结果接近,即峰位置和形状相同,依合成条件的变化峰相对峰强度在 ± 10%范围内波动,表明合成产物ZSM-2结构的特征。
[0046] 表 1
[0047]
【主权项】
1. 一种室温合成ZSM-2分子筛纳米小晶粒的方法,所述方法包括以下步骤: a) 将有机胺、铝源、硅源、氢氧化锂和水按照1~5:1:2~10:1~10:100-800的摩尔 比混合,其中所述铝源和硅源按Al 2O3和SiO2计,得到制备ZSM-2分子筛的初始混合物; b) 将所述步骤a)得到的所述初始混合物在室温保持搅拌状态下老化0. 1~12小时, 得到初始凝胶; c) 将所述步骤b)得到的所述初始凝胶在5~40°C下水热晶化3~50天; d) 待所述步骤c)的水热晶化完成后,将固体产物经离心分离,用去离子水洗涤至中性, 在室温空气中干燥,得到粒度为30nm~70nm的ZSM-2棒状纳米小晶粒。
2. 根据权利要求1所述的室温合成ZSM-2分子筛纳米小晶粒的方法,其特征在于,所述 铝源为异丙醇铝、氯化铝和硫酸铝中的任意一种或任意几种的组合。
3. 根据权利要求1所述的室温合成ZSM-2分子筛纳米小晶粒的方法,其特征在于,所述 硅源为硅溶胶、正硅酸乙酯和正硅酸甲酯中的任意一种或任意几种的组合。
4. 根据权利要求1所述的室温合成ZSM-2分子筛纳米小晶粒的方法,其特征在于,所述 有机胺为四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵中的任意一种或两种的组合。
5. 根据权利要求1所述的室温合成ZSM-2分子筛纳米小晶粒的方法,其特征在于,所述 有机胺与水的摩尔比值为〇. 005~0. 05。
6. 根据权利要求1所述的室温合成ZSM-2分子筛纳米小晶粒的方法,其特征在于,所述 步骤b)中的老化时间为1~6小时。
7. 根据权利要求1所述的室温合成ZSM-2分子筛纳米小晶粒的方法,其特征在于,所述 步骤c)中的水热晶化温度为10~30°C。
8. 根据权利要求1所述的室温合成ZSM-2分子筛纳米小晶粒的方法,其特征在于,所述 步骤c)中的水热晶化时间为7~15天。
9. 根据权利要求1所述的室温合成ZSM-2分子筛纳米小晶粒的方法,其特征在于,所述 步骤c)中的水热晶化过程在有搅拌或无搅拌下完成。
【专利摘要】本发明涉及一种室温合成棒状ZSM-2纳米小晶粒的方法,其中将有机胺、铝源、硅源、氢氧化锂和水按照一定摩尔比混合得到制备ZSM-2分子筛的初始混合物,将所述初始混合物在室温保持搅拌状态下老化后得到初始凝胶,将所述初始凝胶在5~40℃下水热晶化一段时间,最后将固体产物经离心分离,经洗涤和干燥,得到粒度为30nm~70nm的ZSM-2棒状纳米小晶粒。与现有技术相比,本发明的合成温度明显降低,有利于减小能耗,降低设备成本,而且本发明得到的棒状纳米分子筛含有大量的外比表面,有利于减小催化过程中的传质和传热阻碍,进而提高催化活性。
【IPC分类】B82Y30-00, C01B39-04
【公开号】CN104649292
【申请号】CN201310590045
【发明人】袁丹华, 董兴隆, 徐云鹏, 刘中民, 李晓伟, 王坤院, 黄为
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月20日
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