[發明專利]一種固相研磨合成SAPO-34的方法

有效

• 申請號: 201310047582.4
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103121698A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 孟祥舉;金銀櫻;孫琦;楊承廣;肖豐收
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發明涉及分子篩的制備方法，具體涉及用一種通過固相研磨合成分子篩的方法。?

背景技術

19世紀80年代初，美國聯合碳化物公司（U.C.C）的Wilson?S.?T.?與Flanigen?E.?M.?等成功合成了磷酸鋁分子篩及其衍生物系列（AlPO₄-n,?SAPO₄-n以及MeAPO-n等），其中的SAPO-n系列硅磷鋁分子篩有一定的離子交換能力和酸性，加上它們的結構多樣和獨特性質，現已廣泛應用于催化工業領域。分子篩研究和工業息息相關，新的分子篩合成路線的探索成為研究人員們關注的熱點。最早的分子篩合成路線為水熱法合成，該路線的特點是采用大量的水作為溶劑進行合成。之后，溶劑熱法的路線得到發現，其特點是有機溶劑如醇類等取代了水作為合成用到的溶劑。隨后，又有人提出了干凝膠轉換的方法，該方法的特點是將分子篩合成凝膠中用到的水溶劑揮發干之后得到的干凝膠再滴入少量的水進行晶化。但實際上，大量的水溶劑在初始凝膠的制備上仍然是必須的，仍可以將其歸屬在廣義的水熱法中。近來，又有人報道了離子液體為溶劑合成分子篩的路線，該路線的特點是，采用了既可以作為模板劑又可以作為溶劑的離子液體來合成分子篩。所用的離子液體多為低熔沸點的咪唑類分子。但是該方法所合成的分子篩類型有限，目前僅較適用于磷鋁骨架分子篩的合成，且無法合成純相的硅磷鋁分子篩，同時，離子液體高昂的價格極大的限制了其在工業領域的應用。?

目前能夠大規模應用于工業生產的合成路線仍為水熱法路線，因為其它合成路線都涉及到有機溶劑的使用，使生產成本提高，并且適用的合成范圍較窄。如果能夠最大限度的降低高消耗的水溶劑的量并將合成分子篩的步驟簡化，將不僅很大程度的降低分子篩的生產成本，節約能源并且對于減少廢物排放都是有積極意義的。?

磷硅鋁SAPO-34分子篩是一種由磷、硅、鋁和氧組成的具有類菱沸石結構的分子篩，由于其獨特的小孔結構和合適的酸性，使它在催化甲烷制低碳烯烴（MTO）反應中有較好的催化活性。如果能夠探索出成本低，能耗少，安全的合成方法，其應用價值將會更加廣泛。?

發明內容

本發明解決的技術問題是，提供一種新的合成SAPO-34分子篩的方法，通過簡單的混合研磨來制備SAPO-34分子篩。?

為解決技術問題，本發明的技術方案是：?

提供一種通過固相研磨合成分子篩的方法，包括以下步驟：首先將硅源、鋁源及磷源稱量好倒入研缽，再進行研磨混合，研磨均勻后加入有機胺模板劑繼續研磨5~10min，待混合物狀態由粘濕變干燥粉末或顆粒后裝入反應釜中進行晶化反應；晶化完成后于室溫冷卻，將固體結晶產物與母液分離，用去離子水洗滌至中性，在80℃空氣中干燥后得到分子篩原粉；將分子篩原粉在550℃空氣中焙燒5小時，得到最終產品；?

所述硅源為無定形二氧化硅，鋁源為薄水鋁石或氫氧化鋁，磷源為磷酸二氫銨或磷酸氫二銨，有機胺模板劑為嗎啡啉；?

各反應原料的添加量應使晶化反應時的各成分的摩爾配比是：Al₂O₃∶P₂O₅∶SiO₂∶H₂O∶R為1.4~3.2∶1∶0.6~2.8∶3.4~7.7∶3.0~6.0，其中R是指有機胺模板劑。?

本發明中，所述晶化反應的反應溫度為160~220℃，反應時間為8h~4d。?

本發明的有益效果在于：?

通過本發明，可制得結晶度較好的SAPO-34分子篩，該合成路線僅涉及到初級原料的混合，合成步驟較傳統方法大大簡化，且產率及單釜利用率都有了較大的提高。這大大的降低了生產成本，節能減排，有巨大的工業應用前景。?

附圖說明

圖1：產品的XRD譜圖。??

圖2：產品的SEM圖片（高倍）。?

圖3：產品的SEM圖片（低倍）。?

圖4：產品的氮氣吸附等溫線。?

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述。?

實施例1：SAPO-34樣品的制備?