[發明專利]一種在α-Al2O3載體表面合成ZSM－5分子篩膜的方法

有效

• 申請號: 201310263054.2
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103386260A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 劉通;張寶泉
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/10;B01D67/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種在α-Al₂O₃載體表面合成ZSM－5分子篩膜的方法，包括以下步驟：

（1）、將多孔α-Al₂O₃表面進行化學鍍銅：所述多孔α-Al₂O₃依次經粗化、敏化、活化、水洗后在含硫酸銅、硫酸鎳、酒石酸鉀鈉、甲醛、氫氧化鈉和碳酸鈉的混合液中充分反應進行化學鍍銅；

（2）、層層自組裝晶種法制備ZSM-5分子篩膜：

a.納米分子篩晶種的制備

將ZSM-5合成液充分反應后，取出反應產物并干燥，得到分子篩晶種顆粒；用去離子水配置成晶種懸浮液，待用；

分別配制聚乙烯亞胺PEI的醇水混合溶液、聚苯乙烯磺酸PSS的醇水混合溶液以及聚二烯丙基二甲基氯化銨PDDA和NaCl混合配成的PDDA聚電解質浸泡液；所述醇水混合溶液是乙醇和水的混合溶液；

b.層層自組裝晶種層

將(1)中制備的化學鍍銅的載體分別依次在PEI醇水混合溶液、PSS醇水混合溶液、PEI醇水混合溶液、PSS醇水混合溶液、PDDA聚電解質浸泡液、PSS醇水混合溶液、PDDA聚電解質浸泡液和分子篩晶種懸浮液中浸泡，充分反應后，取出載體并干燥；

c.分子篩膜的制備

將b中干燥后的載體放入ZSM-5合成液中充分反應后并干燥，制得所述分子篩膜。

2.如權利要求1所述的方法，其中，所述ZSM-5合成液是：四丙基氫氧化銨、正硅酸乙酯、氫氧化鈉、無水乙醇和去離子水按照摩爾比為TPAOH:SiO₂:H₂O:Na₂O:EtOH=9:25:595:0.13:100的比例配成的分子篩合成液。

3.如權利要求1所述的方法，其中，步驟1中多孔α-Al₂O₃載體的具體制備步驟是：

混料：將α-Al₂O₃粉末和水在研缽中充分混合；

造粒：將混合好的粉末倒入模具中，放在壓片機上造粒；

卸壓后，將壓片取出放入研缽中敲碎，研細；

壓片：與造粒過程相似，將研細后的粉末導入模具中，放在壓片機上壓片；

煅燒：把壓好的多孔氧化鋁載體取出，室溫干燥，放入馬弗爐內程序升溫焙燒；載體取出后用去離子水煮沸清洗、干燥后備用。

4.如權利要求1所述的方法，其中步驟（1）中多孔α-Al₂O₃表面化學鍍銅的具體操作步驟是：

1)載體預處理

將載體依次經粗化、敏化和活化；

2）化學鍍銅：將預處理后的載體在每升含硫酸銅CuSO₄12g、六水硫酸鎳NiSO₄·6H₂O1.5g、酒石酸鉀鈉C₄O₆H₄KNa40g、甲醛HCHO20ml、氫氧化鈉NaOH8g和碳酸鈉Na₂CO₃2g的混合液中充分反應。

5.如權利要求1所述的方法，其中步驟（2）中分別配置濃度為2mg/ml的PEI醇水混合溶液和2mg/ml的PSS醇水混合溶液，所述醇水混合溶液由無水乙醇和去離子水按體積比為1:1組成；將1mg/ml的PDDA和0.1mol/L的NaCl按體積比1：1混合配成PDDA聚電解質浸泡液。

6.如權利要求2所述的方法，其中步驟c的具體操作為：將四丙基氫氧化銨、正硅酸乙酯、氫氧化鈉、無水乙醇和去離子水按照摩爾比為TPAOH:SiO₂:H₂O:Na₂O:EtOH=9:25:595:0.13:100的比例，配成分子篩合成液，連續攪拌24h后，180℃水熱合成48h后取出，用去離子水沖洗，100℃下干燥，得到分子篩膜層。

7.一種在α-Al₂O₃載體表面合成的ZSM－5分子篩膜，其特征在于所述分子篩膜由權利要求1-6所述的方法制備。