[發明專利]采用模板劑制備錳八面體分子篩的方法

有效

• 申請號: 200710029451.8
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101157455A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 余林;孫明;余倩;郝志峰;余堅;李永峰;李朝圣;蔡曼鈿
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明屬于無機功能材料的制備領域，具體涉及一種采用模板劑制備錳八面體分子篩(OMS-2)的方法。

背景技術

氧化錳八面體分子篩(OMS-2)是一種微孔材料，其晶體結構是由2×2共邊的八面體MnO₆鏈構成，鏈之間通過八面體頂點的氧原子相連構成0.46nm×0.46nm的一維隧道.。在[MnO₆]八面體鏈中存在Mn²⁺，Mn³⁺，Mn²⁺。八面體配位的錳原子能被具有相似離子半徑的過渡金屬陽離子取代。隧道中的外來陽離子可以穩定其晶體結構，這種二氧化錳加熱到較高溫度(300-400℃)時不會破壞晶格，可表現出良好的氧化還原性，它還具有溫和的表面酸堿性及優異的離子交換性能。作為一種新型的環保催化材料，OMS-2可用于一氧化碳的低溫氧化、汽車尾氣氮氧化物的SCR反應以及有機物污染物降解等反應等。

目前已有多種方法合成OMS-2材料，如：回流法，在酸性溶液中，用KMnO₄，K₂S₂O₈，或者KClO₃氧化Mn²⁺；溶膠凝膠法，采用KMnO₄與多元醇(葡萄糖)，多元羧酸(馬來酸，富馬酸)反應等。無論那種方法制備的OMS-2材料都以微孔為主。材料的孔徑對其性能影響顯著，目前，介孔材料的發展極為迅速，本發明提供了一種擴充微孔材料OMS-2的模板劑合成方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用模板劑制備錳八面體分子篩(OMS-2)的方法。本發明方法涉及在一定溫度下，一定摩爾比的高錳酸鉀和馬來酸的混合液中加入一定量的模板劑，經攪拌，陳化或者水熱處理，所得沉淀再經過濾，洗滌而后干燥，??最后在馬弗爐中焙燒得到的。

所述的反應溫度為25～50℃之間，高錳酸鉀和馬來酸的摩爾比值在1～5之間，加入的模版劑用量占溶液總質量的0.5％～15％，攪拌時間為0～12h，陳化或者水熱時間為0～24h，焙燒溫度為300～700℃。

所述的模版劑種類加入的模版劑種類包括陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SBS)，或陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，或者上述二者按照一定配比的混合物，或者非離子表面活性劑聚乙二醇(PEG)，甲氧基聚乙二醇(MPEG)，聚環氧乙烯醚-聚環氧丙烯醚-聚環氧乙烯醚(P123)，司盤80(Span80)，或者離子液體1-丁基-3-甲基-咪唑硝酸鹽([bmim]NO₃)，甲基纖維素。

所述的水熱是在高壓釜中進行的，水熱溫度在50～150℃之間，水熱時間在0～24h之間。

所述的十二烷基硫酸鈉(SBS)與十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的摩爾比在1∶1～1∶9之間。

本發明的有益效果是：

應用該方法制備的OMS-2材料，由于加入適當的模板劑修飾，較之未加入之前的無規則的外形，可以使之具有更加規整的外形，并產生部分介孔結構，這對OMS-2材料的改性及其應用具有重要影響。

附圖說明

圖1甲氧基聚乙二醇2000為模板劑的OMS-2的XRD圖

圖2甲氧基聚乙二醇2000為模板劑的OMS-2的TEM圖

圖3聚環氧乙烯醚-聚環氧丙烯醚-聚環氧乙烯醚為模板劑的OMS-2的TEM圖

圖4甲氧基聚乙二醇2000為模板劑的OMS-2的等溫吸附脫附曲線

具體實施方式

實施例1：在36℃水浴下，高錳酸鉀和馬來酸的按照摩爾比值為3的配比混合成均勻溶液，加入溶液總質量的1％的的十二烷基硫酸鈉，攪拌6h，陳化12h，而后過濾，去離子水和乙醇反復洗滌，干燥，而后在300℃焙燒1h，500度焙燒2h，即可得到OMS-2材料。

實施例2：在40℃水浴下，高錳酸鉀和馬來酸的按照摩爾比值為3的配比混合成均勻溶液，加入溶液總質量的5％的十六烷基三甲基溴化銨，攪拌6h，陳化12h，而后過濾，去離子水和乙醇反復洗滌，干燥，而后在300℃焙燒1h，500度焙燒2h，即可得到OMS-2材料。