[發明專利]MCM－48介孔分子篩的制備方法

無效

• 申請號: 01102823.8
• 申請日: 2001-01-09
• 公開（公告）號: CN1364729A
• 公開（公告）日: 2002-08-21
• 發明（設計）人: 孫予罕;王樹國;吳東;鐘炳;鞏雁軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)
• 代理人: 李毅,魏樹巍

本發明屬于分子篩的制備方法，具體的說涉及一種MCM-48介孔分子篩的制備方法。

《自然》(Nature)，1992年359期710頁，美國Mobil公司首次報道M41S系列介孔分子篩，因其具有2-10nm的可調孔徑、有序的孔道排列及高的表面積，在催化、吸附、分離等領域有良好的應用前景，引起了人們的廣泛關注。MCM-48是M41S系列的一員，因其雙螺旋形三維孔道結構，具有良好的傳輸性能而引起人們極大的興趣。它的合成大多采用陽離子表面活性劑作模板劑在水熱條件下進行。《材料化學》(Chem.Mater.)1994年第6期2317頁報道MCM-48的合成通常需要較多的模板劑(表面活性劑/硅摩爾比在0.65～1.5)，《高級材料》(Adv.Mater.)2000年12期359頁認為MCM-48產率較低，一般在60％以下。

本發明的目的是提供一種高產率的MCM-48介孔分子篩的制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：在陽離子表面活性劑模板劑存在下，正硅酸酯堿性條件下水解縮合，在合成過程中調節pH值，獲得高產率高質量的MCM-48介孔分子篩。

本發明制備MCM-48分子篩原料組成質量百分比為：

正硅酸乙酯7.9～18.9％，氫氧化鈉0.75～1.63％，十六烷基三甲基溴化銨3.1～16.8％，水66.4～87.1％。

制備方法具體步驟如下：

(1)按原料組成質量百分比將3.1～16.8％的十六烷基三甲基溴化銨和0.75～1.63％的氫氧化鈉溶解在66.4～87.1％的去離子水中，在強烈攪拌下緩慢加入正硅酸乙酯，繼續攪拌反應30分鐘后，轉移至密閉反應器中；

(2)將密閉反應器中產物在80～150℃晶化1～3天后，加入HCl調節pH值到6～9，再在80～150℃繼續晶化2天；

(3)將晶化產物經過濾、洗滌、晾干后，在550℃下焙燒6小時，得到MCM-48分子篩。

本發明的制備方法與現有的制備方法相比具有如下優點：

本發明的制備方法由于采用了調節pH值，使MCM-48的產率顯著提高。當調節pH＝7時，產率高達97％。BET比表面積達到1100m²/g，孔徑2.6nm左右。

圖1為實例2合成的MCM-48的XRD圖譜；

圖2為實例3合成的MCM-48的氮氣吸附-脫附曲線；

圖3為實例3合成的MCM-48的孔分布曲線。

實施例1

將2.04g?CTAB、0.370g氫氧化鈉溶解在20g去離子水中，在強烈攪拌下加入4.00g正硅酸乙酯(TEOS)，繼續攪拌反應30分鐘后，轉移至聚四氟乙烯瓶中。100℃晶化3天后，加入HCl調節pH＝6，再在100℃晶化2天。過濾、洗滌、晾干，550℃下焙燒6小時，得到MCM-48介孔分子篩。產率97％。實施例2

將3.55g?CTAB、0.380g氫氧化鈉溶解在25g去離子水中，在強烈攪拌下加入4.20g正硅酸乙酯，繼續攪拌反應30分鐘后，轉移至聚四氟乙烯瓶中。100℃晶化3天后，加入HCl調節pH＝7，再在100℃晶化2天。過濾、洗滌、晾干，550℃下焙燒6小時，X-射線衍射(XRD，在D/max-rA衍射儀上進行測試，30kV，20mA，CuKα)表明，產品為典型的MCM-48介孔分子篩。產率97％。

實施例3

將3.05g?CTAB、0.370g氫氧化鈉溶解在25g去離子水中，在強烈攪拌下加入4.20g正硅酸乙酯，繼續攪拌反應30分鐘后，轉移至聚四氟乙烯瓶中。120℃晶化2天后，加入HCl調節pH＝8，再在120℃晶化1天。過濾、洗滌、晾干，550℃下焙燒6小時，得到MCM-48介孔分子篩。產率94％，氮氣吸附(在ASAP2000-ASAP2000M組合型吸附儀上進行)測得BET比表面積1156m²/g，最可幾孔徑2.6納米(由BJH方法對脫附曲線計算得到)。

實施例4

將4.07g?CTAB、0.450g氫氧化鈉溶解在30g去離子水中，在強烈攪拌下加入4.50g正硅酸乙酯(TEOS)，繼續攪拌反應30分鐘后，轉移至聚四氟乙烯瓶中。100℃晶化1天后，加入HCl調節pH＝9，再在100℃晶化3天。過濾、洗滌、晾干，550℃下焙燒6小時，得到MCM-48介孔分子篩。產率85％，BET比表面積1137m²/g，最可幾孔徑2.6納米。