[發(fā)明專利]一種基于原位合成技術(shù)的酸性催化膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310209510.5
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103263948A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖國民;陳麗華;高李璟;徐威
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;B01J29/70;B01J31/02;B01J31/34;C11C3/10;C10L1/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種基于原位合成技術(shù)的酸性催化膜，其特征在于，該催化膜以陶瓷膜及其表面負(fù)載的分子篩為復(fù)合載體，以SO₄^2-/?ZrO₂、SO₄^2-/TiO₂、對甲基苯磺酸、硫酸、磷酸、磷鎢酸、檸檬酸中的一種或多種為活性前驅(qū)體，所述活性前驅(qū)體采用過量浸漬法負(fù)載于復(fù)合載體上；所述陶瓷膜由α-Al₂O₃陶瓷支撐體和分離膜組成，孔徑為0.01～10μm；所述分子篩為ZSM-5、SBA-15、MCM-41中的任一種。

2.一種制備權(quán)利要求1所述基于原位合成技術(shù)的酸性催化膜的方法，其特征在于，該方法的步驟為：

1）將陶瓷膜用質(zhì)量百分比濃度為5%~10%的硝酸洗滌后浸沒于有機(jī)硅源中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴入去離子水，其中水：有機(jī)硅源質(zhì)量比為1~15:1；

2）去離子水滴加結(jié)束后，按如下方法之一生成乳白色凝膠：

a）用氨水將混合物pH值調(diào)節(jié)至10~11之間，繼續(xù)攪拌0.5~5小時，得到乳白色凝膠；

b）用氨水將混合物pH值調(diào)至7~9之間，按有機(jī)硅源：有機(jī)模板劑質(zhì)量比為5~50:1加入有機(jī)模板劑，攪拌至有機(jī)模板劑完全溶解，再用氨水將混合物pH值調(diào)至10~11之間，繼續(xù)攪拌0.5~5小時，得到乳白色凝膠，所述有機(jī)模板劑為十六烷基三甲基溴化銨、正丁胺、聚合物P123中的一種；

3）將陶瓷膜及乳白色凝膠置于水熱釜中，100~200℃下晶化6~72小時，冷卻后取出陶瓷膜，用去離子水沖洗至中性，烘干后于300~700℃下煅燒1~10小時，得到負(fù)載有分子篩的陶瓷膜；

4）采用浸漬法將活性前驅(qū)體負(fù)載于已負(fù)載有分子篩的陶瓷膜上，即得到基于原位合成技術(shù)的酸性催化膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備基于原位合成技術(shù)的酸性催化膜的方法，其特征在于，所述步驟4）的具體流程為：將制備得到的負(fù)載有分子篩的陶瓷膜于0.1~15mol/L的前驅(qū)體溶液中浸漬1~36小時，取出后于80~150℃烘干，然后于200~700℃煅燒0.5~5小時，即得到基于原位合成技術(shù)的酸性催化膜，所述前驅(qū)體溶液為對甲基苯磺酸、硫酸、磷酸、磷鎢酸、檸檬酸的一種或幾種的水溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備基于原位合成技術(shù)的酸性催化膜的方法，其特征在于，所述步驟4）的具體流程為：將制備得到的負(fù)載有分子篩的陶瓷膜浸漬于0.1~1mol/L硝酸鋯或硫酸氧鈦水溶液中1~36小時，取出后于80~150℃烘干，然后于300~700℃煅燒0.5~5小時，冷卻后，再浸漬于1~18.4mol/LH₂SO₄溶液中1~36小時，80~150℃干燥后于300~700℃煅燒0.5~5小時，即得到基于原位合成技術(shù)的酸性催化膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述制備基于原位合成技術(shù)的酸性催化膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中的有機(jī)硅源為正硅酸四乙酯、正硅酸異丙酯、正硅酸丁酯中的一種或幾種，或正硅酸四乙酯、正硅酸異丙酯、正硅酸丁酯中的一種或幾種的醇溶液，所述醇溶液的溶劑為乙醇、丙醇或丁醇的一種或幾種，所述醇溶液的質(zhì)量百分比溶度為5%~60%。