專利名稱：一種干膠法合成納米slicalite-2分子篩的方法及其制得的產品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無機化學合成技術領域,具體涉及一種干膠法合成納米slicalite-2分子篩的方法及其制得的產品。
背景技術：
分子篩具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性水熱穩(wěn)定性與突出的擇形選擇性，超細分子篩還擁有高比表面積和較短的擴散途徑等優(yōu)點，在催化與吸附分離等領域有廣泛的應用?，F(xiàn)有的制備納米slicalite-2方法是水熱合成法，該方法模擬自然界中分子篩生長所需的高溫高壓強堿環(huán)境，但通常合成時間較長，合成條件相對苛刻，過程復雜，會產生大量的強堿廢液，造成了排放污染。干膠法(DGC)同樣也是制備沸石分子篩的有效方法，自被首次用于制備ZSM-5分子篩以來，該方法己被用于各種不同結沸石分子篩的合成，如slicalite-l、FER、·M0R、ZSM-48、含磷酸鋁系列分子篩等沸石分子篩和鈦硅分子篩等。與水熱合成法相比，干膠法合成沸石分子篩有減少模板劑使用量、省去了產品和母液分離的步驟、不會產生大量的廢液，對環(huán)境友好、便于控制反應產物中各元素的比例等優(yōu)點。另外，由于干膠法自身的特點，在制備分子篩成型方面有潛在的重要作用。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是一種利用干膠法簡單、快捷合成納米slicalite-2分子篩的方法及其制得的產品。本發(fā)明的技術方案是一種干膠法合成納米slicalite-2分子篩的方法,其特征在于包括如下步驟
第一步干膠的制備
按摩爾比硅源中的SiO2 :有機堿模板劑H2O為I : O. 05 O. 45 25，將硅源在有機堿模板劑中水解，然后加入水，形成均勻凝膠，老化5 10天，于80°C水浴蒸干凝膠，得干膠，所述的硅源為正硅酸乙酯，所述的有機模板劑為四丁基氫氧化銨；
第二步晶化
將第一步制備的干膠轉入帶有水套隔層的晶化釜中，按照重量比水干膠為I 5.2:1，然后密封晶化釜，對釜內的干膠進行晶化處理，晶化溫度為130 180°C，晶化時間為24 96小時，最后經常規(guī)的過濾、洗滌、干燥和焙燒，獲得平均粒徑小于IOOnm的橢球狀slicalite-2 分子篩。所述第一步中硅源中的SiO2 有機堿模板劑H2O摩爾比的優(yōu)化值為I O. 35 25。所述第一步中老化時間的優(yōu)化值為8天。所述第二步中水干膠重量比的優(yōu)化值為2. 6: I。所述第二步中晶化溫度和時間的優(yōu)化值分別為150 170°C和48 72小時。
一種根據(jù)權利要求I所述干膠法合成的納米Slicalite-2分子篩產品。所述第一步中老化是將凝膠在常溫下靜置，使凝膠內部充分反應，促進多孔材料的骨架結構通過微小的重構(主要是溶解和再結晶)更加穩(wěn)定化。本發(fā)明所制備的納米slicalite-2分子篩，擁有高比表面積和較短的擴散途徑等優(yōu)點，制備過程中省去了產品和母液分離的步驟、不會產生大量的廢液，對環(huán)境基本無害、具有廣泛的工業(yè)應用價值。


圖I為實施例I制得的納米slicalite-2分子篩X射線衍射分析圖片。圖2為實施例I制得的納米slicalite-2分子篩場發(fā)射掃描電鏡圖片。圖3為實施例I制得的納米slicalite-2分子篩紅外光譜圖。
具體實施例方式實施例I :
第一步干膠的制備，按摩爾比硅源中的SiO2 有機堿模板劑H2O為I : O. 35 : 25，所述的硅源為正硅酸乙酯，所述的有機模板劑為四丁基氫氧化銨。將正硅酸乙酯(TEOS)在四丁基氫氧化銨溶液中水解，然后加入計量的水，形成均勻凝膠，老化8天，于80°C水浴蒸干凝膠，得干膠；
第二步將第一步制備的干膠轉入帶有水套隔層的晶化釜中，按照重量比水干膠為2. 6:1，然后密封晶化釜，對釜內的干膠進行晶化處理，晶化溫度為170°C，晶化時間為48小時，可得slicalite-2分子篩前驅體；
第三步將slicalite-2分子篩前驅體過濾，洗滌至中性、100°C干燥后，在馬弗爐中以I0C /min升溫至550°C焙燒3小時，獲得平均粒徑小于IOOnm的橢球狀slicalite-2分子篩。實施例2:
第一步干膠的制備，按摩爾比硅源中的SiO2 有機堿模板劑H2O為I : O. 25 : 25，所述的硅源為正硅酸乙酯，所述的有機模板劑為四丁基氫氧化銨。將正硅酸乙酯(TEOS)在四丁基氫氧化銨溶液中水解，然后加入計量的水，形成均勻凝膠，老化6天，于80°C水浴蒸干凝膠，得干膠；
第二步將第一步制備的干膠轉入帶有水套隔層的晶化釜中，按照重量比水干膠為4:1，然后密封晶化釜，對釜內的干膠進行晶化處理，晶化溫度為150°C，晶化時間為72小時，可得slicalite-2分子篩前驅體；
第三步將slicalite-2分子篩前驅體過濾，洗滌至中性、100°C干燥，在馬弗爐中以I0C /min升溫至550°C焙燒3小時，獲得平均粒徑小于IOOnm的橢球狀slicalite-2分子篩。使用日本電子公司JSM-6700F冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡對上述實施例I制得的樣品進行晶粒形貌、顆粒大小的檢測分析。采用德國Bruker公司D8 Advance X射線衍射儀分析上述實施例I制得的樣品的晶體結構。使用美國熱電公司NicOlet5700型紅外光譜儀分析上述實施例I制得的樣品的紅外光譜，檢測結果及分析如下從附圖I所示納米Slicalite-2分子篩X射線衍射分析圖片中，可以看出6. 6 °、8. 8°、15°、23°、24°、30°、45° 左右處出現(xiàn)的特征峰，特別是 6. 6°、8.8°、23°、24°處是典型的MEL分子篩的特征峰。23°、24°處峰較寬，可初步判斷合成的slicalite-2分子篩粒徑較??；
從附圖2所示納米slicalite-2分子篩場發(fā)射電鏡照片中，可清晰地看出，合成的slicalite-2分子篩呈較規(guī)則的蠶繭狀，類橢球狀，粒徑均小于IOOnm ；
從附圖3所示納米slicalite-2分子篩紅外光譜基本保持了 MEL結構分子篩譜圖的特征，約1109. 5和807. 4 cnT1處為內部Si-O四面體單位的反對稱和對稱伸縮振動，457. 4 cnT1附近為Si-O鍵的彎曲振動，1229. 2 cnT1處為分子篩外部連接的振動，是由Si-O鍵反對稱伸縮振動引起的，551. 5 cm—1處是分子篩骨架的次級結構單元的特征振動帶。960 cm—1附近的峰由具有多羥基的表面[SiO4]單元不對稱伸縮振動引起，歸屬于與SiO4四面體的Si原子直接相連的末端羥基。在紅外譜圖中的550 cnT1和460 cnT1處的吸收峰強度之比I55tl/ I46O可用來計算沸石的結晶度。本發(fā)明合成的納米slicalite-2分子篩的Ι55(ι/Ι46(ι>0. 7，說明樣品的結晶度接近100%。
權利要求
1.一種干膠法合成納米slicalite-2分子篩的方法，其特征在于包括如下步驟 第一步干膠的制備 按摩爾比硅源中的SiO2 :有機堿模板劑H2O為I : O. 05 O. 45 25，將硅源在有機堿模板劑中水解，然后加入水，形成均勻凝膠，老化5 10天，于80°C水浴蒸干凝膠，得干膠，所述的硅源為正硅酸乙酯，所述的有機模板劑為四丁基氫氧化銨； 第二步晶化 將第一步制備的干膠轉入帶有水套隔層的晶化釜中，按照重量比水干膠為I 5.2:1，然后密封晶化釜，對釜內的干膠進行晶化處理，晶化溫度為130 180°C，晶化時間為24 96小時，最后經常規(guī)的過濾、洗滌、干燥和焙燒，獲得平均粒徑小于IOOnm的橢球狀slicalite-2 分子篩。
2.根據(jù)權利要求I所述的干膠法合成納米slicalite-2分子篩的方法，其特征在于所述第一步中硅源中的SiO2 :有機堿模板劑H2O摩爾比的優(yōu)化值為I : O. 35 : 25。
3.根據(jù)權利要求I所述的干膠法合成納米slicalite-2分子篩的方法，其特征在于所述第一步中老化時間的優(yōu)化值為8天。
4.根據(jù)權利要求I所述的干膠法合成納米slicalite-2分子篩的方法，其特征在于所述第二步中水干膠重量比的優(yōu)化值為2.6:1。
5.根據(jù)權利要求I所述的干膠法合成納米slicalite-2分子篩的方法，其特征在于所述第二步中晶化溫度和時間的優(yōu)化值分別為150 170°C和48 72小時。
6.一種根據(jù)權利要求I所述干膠法合成的納米slicalite-2分子篩產品。
全文摘要
一種干膠法合成納米slicalite-2分子篩的方法，先在模板劑四丁基氫氧化銨(TBAOH)中，緩慢加入正硅酸乙酯(TEOS)，再加入計量的水，攪拌形成均勻凝膠，老化一段時間，水浴加熱蒸干凝膠，得干膠，然后干膠轉入帶有水套隔層的晶化釜中進行晶化處理，最后經常規(guī)的過濾、洗滌、干燥、焙燒，得納米slicalite-2分子篩，本方法使用模板劑用量少，合成成本低，合成時間短，在合成slicalite-2分子篩膜領域具有廣闊的使用前景。
文檔編號B82Y30/00GK102874828SQ20121039672
公開日2013年1月16日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權日2012年11月7日
發(fā)明者成岳, 潘順龍 申請人:景德鎮(zhèn)陶瓷學院