[發明專利]二乙胺為模板劑合成SAPO－5及模板劑回收方法

無效

• 申請號: 200810043532.8
• 申請日: 2008-06-20
• 公開（公告）號: CN101302015A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 王利軍
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54;C01B37/08
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本發明涉及SAPO-5分子篩一種新型環保合成方法，具體地說是提供了一種在較高溫度下用二乙胺為主要模板劑的磷鋁硅SAPO-5分子篩合成及其模板劑回收方法。

背景技術

磷硅鋁SAPO-5分子篩是由磷、硅、鋁和氧組成的。SAPO-5分子篩具有12元環直孔道，適中的酸性和較高的熱穩定性，在催化、吸附、組裝等方面有獨特性能而受到重視。

SAPO-5分子篩合成需要使用有機模板劑，包括三乙胺、三丙胺、異三丙胺等。這些模板劑分子尺寸與SAPO-5孔道尺寸0.73nm有較好匹配，因而作為模板劑有利于SAPO-5的合成。但同時，由于這些模板劑尺寸較大，在合成出SAPO-5結構后，SAPO-5孔道中的模板劑必需在高溫焙燒條件下氧化燃燒后才能徹底除掉。這就導致了模板劑無法回收利用，也造成SAPO-5合成成本較高。SAPO-5分子篩低成本合成及模板劑的回收方法，目前，國內外尚未有相關報道和專利申請。

發明內容

本發明的目的是提供一種方法簡單、成本較低的SAPO-5材料及其制備方法，克服現有技術中晶化時間長、產物得率低、模板劑無法回收的缺點，拓展了SAPO-5制備溫度范圍。本發明不同于常規方法的關鍵因素就在于以較小分子尺寸的二乙胺為主模板劑，在較大可控制晶化溫度范圍內，合成出SAPO-5晶體，并對其中的二乙胺模板劑進行回收利用。

二乙胺為模板劑合成SAPO-5及模板劑回收方法，其結構式可用aR·(Si_xAl_y·P_z)O₂表示，其中x、y、z分別為Si、Al、P的摩爾分數，x＝0.01～0.98，y＝0.01～0.85，z＝0.01～0.80，而且滿足x+y+z＝1；R為模板劑，a為模板劑的摩爾數，a＝0.5～2.5；其特征在于：模板劑采用二乙胺，或以二乙胺為主的含氮有機物混合物，具體合成過程及模板劑回收方法如下：

(1)按照分子篩：0～500H₂O的摩爾量稱取模板劑、硅源、鋁源、磷源和水；

(2)將上述各物料混合，再充分攪拌制成凝膠；

(3)將凝膠于160～350℃晶化，晶化反應時間不短于0.1小時；

(4)晶化完全后過濾，再水洗、干燥，干燥可在25～120℃條件下進行；

(5)分子篩在合成后，可在不高于250℃下加熱，冷凝揮發出二乙胺模板劑，可以重復利用二乙胺模板劑。

所述硅源可以是硅溶膠、活性二氧化硅或正硅酸酯；所述鋁源可為烷氧基鋁、假薄姆石或活性氧化鋁；所述磷源可以是正磷酸、磷酸鋁。

所使用的模板劑是二乙胺或以二乙胺為主與下述之任一種或多種組成的的混合物：三乙胺、三丙胺、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四甲基氫氧化銨、三甲胺、正丁胺、異丙基胺、二正丙胺、二乙醇胺、吡啶、吡咯、喹啉等。

本發明獲得的低成本SAPO-5材料主要用于裂化催化劑、氣體的儲存和混合氣體分離。

本發明的優點和積極效果是：晶化時間短、產物得率高、模板劑可回收，制備方法簡單、成本低廉。

附圖說明

圖1是實施例3得到SAPO-5樣品的XRD圖；

圖2是實施例3得到SAPO-5樣品的SEM圖；

具體實施方式

實施例1

按摩爾比例Al(OH)₃∶2H₃PO₄∶1SiO₂∶2R∶500H₂O混合擬薄水鋁石、磷酸、白炭黑和二乙胺原料。混合攪拌均勻，密封后在烘箱中345℃加熱0.2小時。抽濾后烘干，在馬弗爐中空氣氣氛下600℃焙燒24小時，即可得到SAPO-5材料。得到SAPO-5晶粒大小4～10微米，產物得率為99％。在250℃下回收二乙胺后，用紅外實驗顯示SAPO-5孔道中已幾乎不含二乙胺模板劑。

實施例2