[發明專利]含銪MCM-41介孔分子篩的合成方法

無效

• 申請號: 201010280854.1
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN102001677A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 趙謙;姜廷順;紀美茹;吳多林
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C01B39/08
• 分類號: C01B39/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及含銪MCM-41介孔分子篩的合成方法，特指以硅酸鈉為硅源，以氧化銪為銪源，以十六烷基三甲基溴化銨為模板劑，分別采用水熱法、微波法和在室溫條件下合成含銪MCM-41介孔分子篩。

背景技術

自1992年Mobil公司首次合成M41S系列介孔分子篩以來(C.T.Kresge等，Nature?1992，359，710-712；J.C.Beck等，J.Am.Chem.Soc.1992，114，10834-10843)，由于其大的比表面積、介孔結構等特點，人們便預測到其在大分子物質反應的多相催化、吸附與分離等領域潛在的應用價值，因此有關介孔分子篩的研究引起了人們的關注。

MCM-41是M41S系列介孔分子篩主要成員，它具有一維六方孔道結構，由于純硅MCM-41介孔分子篩是弱酸性且其表面處于無定形狀態，這嚴重影響了它在石油加工等水熱、高溫條件下的應用。為了提高介孔分子篩的實用性，研究人員對MCM-41介孔分子篩的改性已做了大量的研究工作。大量的研究報道表明，將一些過渡金屬，諸如Ti、V、Fe、Nd、Cu、Mo、和Zr等引入MCM-41介孔分子篩的硅基骨架[T.Blasco等，J.Catal.1995，156(1)：65-74；M.Ziolek等，J.Phys.Chem.Solids?2004，65(2-3)：571-581；L.Li等，Catal.Lett.2005，100：227-233]，所制備的介孔分子篩在某些反應中具有顯著的催化性能。

鑭系元素廣泛地應用在在催化材料、熒光材料等領域，當前，人們對銪離子的熒光特性的研究較為廣泛，例如，納米稀土熒光材料的制備及性能研究；介孔分子篩MCM-41作為載體負載三價銪離子配合物的研究其熒光特性[M.Soa等，Journal?of?Alloys?and?Compounds.2004，374：101-104；吳超等，中國稀土學報.2005，23(4)：175-178；田高等，陶瓷學報.2005：26(4)：231-234；徐慶紅等，高等學?；瘜W學報.2003，24(10)：1758-1760；張蘭芬等，化學研究與應用.2008，20(1)：35-39]。多數相關研究都集中在主體-客體負載與熒光性能等的研究方面，但是有關銪摻雜介孔分子篩的合成研究目前還未見系統的研究報道，由于將稀土元素銪摻雜與介孔分子篩孔壁，因此，銪摻雜的MCM-41介孔分子篩在催化、熒光等領域也必將發揮一定的作用。為此本發明系統地研究了含銪MCM-41介孔分子篩的幾種合成方法，并系統的探討了合成條件。

本發明涉及含銪MCM-41介孔分子篩的合成方法，特指以硅酸鈉為硅源，以氧化銪為銪源，以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑，分別研究了采用水熱法、微波法和在室溫條件下合成含銪MCM-41介孔分子篩的條件，達到了有序性高的介孔分子篩。

發明內容

本發明的目的是提出三種制備含銪MCM-41介孔分子篩的方法，具體研究了三種方法的合成條件，并且制備出了高質量的含銪MCM-41介孔分子篩。

具體制備方法如下：按照原料配比(摩爾比)n(SiO₂)∶n(EuO)∶n(CTAB)∶n(H₂O)＝1.00∶0～0.04∶0.10～0.30∶60～120進行合成，將一定量的十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)溶解于一定量的水中，攪拌溶解至得到膠狀溶液Ⅰ；將含有一定量銪的溶液慢慢滴加到Ⅰ中得溶液Ⅱ，其中所述的含銪溶液由EuO經過鹽酸溶解后所得；把一定質量的Na₂SiO₃.9H₂O溶于蒸餾水中，攪拌使溶質完全溶解后，將此溶液緩慢滴加入溶液Ⅱ中，用體積比為1∶1的硫酸調節溶液pH＝11，常溫條件下攪拌2h，得到制備含銪MCM-41介孔分子篩前驅物溶膠，然后利用此前驅物溶膠分別進行合成；

其中所述的水熱法合成：將前驅物溶膠裝入到帶有聚四氟乙烯內膽的不銹鋼水熱釜內，置于烘箱中，在100～140℃溫度下晶化24～72h，取出后冷卻、抽濾、洗滌至中性，然后將抽濾后的固體樣品放入恒溫100℃的烘箱中干燥24h，得到烘干后的樣品，將烘干后的樣品置于馬弗爐中以2℃/min的升溫速率升至550℃，在550℃下焙燒6h以上，得到焙燒后摻雜銪的介孔分子篩；