一种钛硅分子筛微孔材料及其合成方法_2

文档序号:9228801阅读:来源:国知局
所述混合的步骤和其他条件可以参照现有技术进行。
[0035] 根据本发明的一种优选的实施方式,所述步骤(2)将混合物A在密闭反应釜中 80-120°C下经处理12-36h得到固含量不大于20%的混合浆液B ; (3)将混合浆液B经浓缩 步骤得到固含量为30-85%的混合物浆料C,以及液相D ; (4)将混合物浆料C在密闭反应釜 中140-180°C水热处理12-24h并回收产物。本发明对晶化处理的压力条件无特殊要求,一 般为晶化处理过程中的自生压力,过程中不额外进行控制。
[0036] 根据本发明的方法,还包括回收产品的步骤,由于本发明的方法使混合浆液浓缩、 固含量增加至少50%,甚至固含量可以达到85%,因此可以不经过过滤、洗涤等步骤而直接 进行干燥、焙烧步骤,因此,本发明所说的回收产物的过程可以包括:将所得产物经干燥、 焙烧或者不经干燥直接进行焙烧,也因此缩短了制备流程、节约了成本。所述干燥的条件 的可选范围较宽,具体可以参照现有技术进行,针对本发明,优选所述干燥的条件包括:温 度为室温至200°C,更优选为80-120°C,时间为l-24h、优选为2-10h。所述焙烧的条件的 可选范围较宽,针对本发明优选所述焙烧的条件包括:焙烧的温度为300-800°C,优选为 350-600°C,焙烧的时间为0? 5-12h、优选为2-6h。
[0037] 本发明还提供了由前述方法合成得到的钛硅分子筛微孔材料。
[0038] 本发明的钛硅分子筛微孔材料,颗粒尺寸增大且较均匀,粒径一般集中分布在 350-550nm。通过对材料颗粒上Ti分布均匀性数据的分析,其Ti元素分布更均匀。Ti分布 均匀性数据通过SEM-EDX测量以及计算获得,具体过程为在每一颗粒上任取10点测试其Ti 含量,每一个样品测试10个颗粒,将每一个样品的上述100个测试点中的Ti含量的最大值 与最小值的差值占最小值的比例Z记为颗粒上Ti分布均匀性指标。其中,Z越小,说明分 子筛中的Ti分布越均匀。本发明提供的钛硅分子筛微孔材料,其Z值在20%-60%之间,而 对比例样品的Z值均在80%以上。
[0039] 本发明的钛硅分子筛微孔材料,相对结晶度较高,颗粒尺寸增大且较均匀,粒径一 般集中分布在350-550nm范围内。本发明的钛硅分子筛微孔材料其在350-550nm之间的晶 粒数量占总晶粒数量的80%以上,而对比样品不到40%。
[0040] 以下的实施例和对比例将对本发明作进一步的说明,但并不因此限制本发明的内 容。
[0041] 实施例和对比例中所有用到的试剂均为市售的化学纯试剂。
[0042] 实施例中,采用水作为含水溶剂,在混合过程中,若其他投料所含的水能够满足对 水的投料要求,则无需加水,若不满足,则根据需要添加水。
[0043] 实施例中浆液浓缩采用常规真空抽滤设备进行,所用设备为河南予华仪器设备有 限公司生产的SHB-3型循环水多用真空泵。
[0044] 实施例和对比例样品的X-射线衍射(XRD)晶相图的测定在Siemens D5005型 X-射线衍射仪上进行,其中,以样品与基准样品在20为22.5° -25.0°之间的五指衍射特 征峰的衍射强度(峰高)之和的比值来表示样品相对于基准样品的结晶度,其中,以对比例1 的样品为基准样品,其结晶度计为100%。
[0045] 晶粒尺寸分布数据为样品在350-550nm之间的晶粒数量占总晶粒数量的百分数。 (采用荷兰PHILIPS公司XL30ESEM型扫描电子显微镜SEM,观察样品颗粒大小并进行晶粒尺 寸分布统计,其中加速电压20kV)。
[0046] 样品的红外谱图通过Nicolet8210型傅立叶红外光谱仪获得。
[0047] 样品的Si/Ti比通过X射线荧光分析(XRF)测量以及计算获得。其中,Si/Ti比越 小,说明分子筛中的钛含量越
[0048] 对比例1
[0049] 本对比例根据文献(Zeolites,1992,12卷,943-950页)中所述的方法制备TS-I分 子筛,用于说明按照传统水热晶化方法合成钛硅微孔材料的过程。
[0050] 在室温下(20°C),将22. 5克正硅酸四乙酯与7. 0克四丙基氢氧化铵混合,并加入 59. 8克蒸馏水,搅拌混合(历时约5min)后于常压及60°C下水解I. 0小时,得到正硅酸四乙 酯的水解溶液,在剧烈搅拌下缓慢地加入由I. 1克钛酸四丁酯与5. 0克无水异丙醇所组成 的溶液,将所得混合物在75°C下搅拌3小时,得到澄清透明胶体。将此胶体放入不锈钢密封 反应釜,在170°C的温度下恒温放置3天,得到晶化产物的混合物(固含量约10%);将此混合 物过滤、用水洗涤,并于IKTC干燥60分钟,得到TS-I原粉。将此TS-I原粉于550°C温度 在空气气氛中焙烧3小时,得TS-I分子筛Bl。
[0051] 经检测,所得分子筛Bl的XRD晶相在2 0为22. 5° -25. 0°之间存在MFI结构所 特有的五指衍射特征峰,表明分子筛Bl具有类似TS-I的MFI结构。傅立叶红外谱图中在 960CHT 1附近处出现全硅分子筛所没有的特征吸收峰,表明钛已进入样品骨架。样品的晶粒 尺寸分布、相对结晶度、Si/Ti比、Ti分布均匀性Z等数据见表1。
[0052] 实施例1
[0053] 本实施例说明本发明的方法。
[0054] 按照对比例1的方法制备钛硅分子筛,不同的是晶化条件不同且初次晶化后浆液 浓缩。具体步骤过程如下:
[0055] (1)在室温下(20°C ),将22. 5克正硅酸四乙酯与7. 0克四丙基氢氧化铵混合,并 加入59. 8克蒸馏水,搅拌混合(历时约5min)后于常压及60°C下水解I. 0小时,得到正硅 酸四乙酯的水解溶液,在剧烈搅拌下缓慢地加入由I. 1克钛酸四丁酯与5. 0克无水异丙醇 所组成的溶液,将所得混合物在75°C下搅拌3小时,得到澄清透明胶体;(2)将此胶体放入 不锈钢密封反应釜,在120°C的温度下恒温放置3天,得到晶化产物的混合物浆液;(3)然 后卸压并使浆液浓缩至固含量40% (分出的液体备用于合成分子筛);(4)浓缩后的浆料在 密闭反应釜内于170°C及自生压力下处理24h ;将此混合物过滤、用水洗涤,并于IKTC干燥 60分钟,于550°C温度在空气气氛中焙烧3小时,得TS-I分子筛Al。
[0056] 所得分子筛Al的X-射线衍射和傅立叶红外光谱表征与对比例1样品Bl的谱学 特征基本一致。样品的晶粒尺寸分布、相对结晶度、Si/Ti比、Ti分布均匀性Z等数据见表 1〇
[0057] 对比例2
[0058] 在20°C温度下,先将浓度为10重量%的四丙基氢氧化铵水溶液与钛酸四丁酯混 合,接着加入正硅酸四乙酯,形成混合物。混合物中以SiO 2计的正硅酸四乙酯、以TiO2计的 钛酸四丁酯、以NH3计的四丙基氢氧化铵和水的摩尔比为100 :5 :10 :800。将所得混合物在 75°C下搅拌3小时,得到澄清透明胶体。将此胶体放入不锈钢密封反应釜,在120°C的温度 下恒温放置3天,得到晶化产物的混合物(固含量约18%),将所得晶化产物过滤、用水洗涤, 并于IKTC烘干120分钟,然后在550°C温度在空气气氛中焙烧3小时,获得分子筛B2。
[0059] 所得分子筛B2的X-射线衍射和傅立叶红外光谱表征与对比例1样品Bl的谱学 特征基本一致。样品的晶粒尺寸分布、相对结晶度、Si/Ti比、Ti分布均匀性Z等数据见表 1〇
[0060] 实施例2
[0061] 本实施例说明本发明的方法。
[0062] 按照对比例2的方法制备钛硅分子筛,不同的是晶化条件不同且初次晶化后浆液 浓缩。具体步骤过程如下:
[0063] (1)在20°C温度下,先将浓度为10重量%的四丙基氢氧化铵水溶液与钛酸四丁酯 混合,接着加入正硅酸四乙酯,形成混合物。混合物中以SiO 2计的正硅酸四乙酯、以TiO2计 的钛酸四丁酯、以NH3计的四丙基氢氧化铵和水的摩尔比为100 :5 :10 :800。将所得混合物 在75°C下搅拌3小时,得到澄清透明胶体;(2)将此胶体放入不锈钢密封反应釜,在120°C 的温度下恒温放置3天,得到晶化产物的混合物浆液;(3)然后卸压并使浆液浓缩至固含量 60% (分出的液体备用于合成分子筛);(4)浓缩后的浆料在密闭反应釜内于170°C的温度和 自生压力下晶化12小时,将所得晶化产物过滤、用水洗涤,并于IKTC烘干120分钟,然后在 550°C温度在空气气氛中焙烧3小时,获得分子筛A2。
[0064] 所得分子筛A2的X-射线衍射和傅立叶红外光谱表征与对比例1样品Bl的谱学 特征基本一致。样品的晶粒尺寸分布、相对结晶度、Si/Ti比、Ti分布均匀性Z等数据见表 1〇
[0065] 对比例3
[0066] 在20°C温度下,先将浓度为25重量%的四丙基氢氧化铵水溶液与钛酸四丁酯混 合,接着加入正硅酸四乙酯,形成混合物。混合物中以SiO2计的正硅酸四乙
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1