[發明專利]一種長徑比可調的一維CAN沸石及其制備方法

有效

• 申請號: 201510020779.8
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104556099B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 賀珊珊;楊超;田熙科;周朝昕;王焰新
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: C01B39/02
• 分類號: C01B39/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及無機非金屬材料領域，具體涉及一種長徑比可調的一維CAN沸石的制備方法。

背景技術

一維孔道沸石材料在催化，環保，能源領域有很廣泛的應用，并且其長徑比決定了其應用的場合。有研究表明，一維孔道沸石的形貌和尺寸決定了其作為催化載體的催化作用效力(T.M.Wortel,U.S.patent?4,544,539(1985),J.P.Verduijn,U.S.patent?5,491,119(1996)，M.M.J.Treacy,Micropor.Mesopor.Mater.28,271(1999))；另外一些研究表明高長徑比的沸石用于光學顯微鏡觀察光學特性時更為有效(S.Megelski,Adv.Funct.Mater.11,277(2001),A.Z.Ruiz,Monatsheftefu¨r?Chemie,136,77(2005))，Huyuanyuan調查了晶面與晶體尺寸決定蛋白質在晶體上的吸附行為，表明(001)面對與蛋白質的吸附更為有利，(HuYuan-Yuan,J.Phys.Chem.C2009,113,18040-18046)。

一維CAN沸石的晶體結構示意圖如圖1所示，其孔道類型為一維的CAN孔道，同時還具有長石的超微孔道。通常合成CAN沸石的原料一般采用方鈉石和X沸石作為硅源(QingyuanLiu,DOKLADY?EARTH?SCIENCES438,669-672,(2011)，Freddy?Ocanto，Materials?Letters?63,11-14,(2009))或者以硅酸鈉為硅源(Q.Liu?et?al.Microporous?and?Mesoporous?Materials?87,146–152(2005)),并且其合成溫度在1000℃甚至更高；Freddy?Ocanto等用高錳酸鹽氧化亞硝酸的方法合成CAN沸石(Freddy?Ocanto，Materials?Letters?63,11-14,(2009))，但是這種方法所用亞硝酸具有毒性，而且高錳酸鹽成本高，不利于工業化生產。

因此，如何利用廉價材料在低溫條件下合成CAN沸石并且實現其長徑比可控仍是一個急需解決的技術難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種以酸活化的坡縷石為硅源，在較低溫度條件下合成的一維CAN沸石及其制備方法，并且所制備的一維CAN沸石長徑比可調。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：

提供一種長徑比可調的一維CAN沸石，所述一維CAN沸石長徑比為4-300，所述沸石孔道類型為一維的CAN孔道，同時還具有長石的超微孔道，其制備方法步驟如下：

1)制備酸活化的坡縷石：將坡縷石浸泡于鹽酸溶液中，酸化處理2-12h，然后用去離子水洗滌至無氯離子，烘干研磨得到酸活化的坡縷石；

2)制備前驅物：常溫下將硝酸鋁溶于水中，得到濃度為0.4-0.8mol/L的溶液，然后加入氫氧化鈉，充分攪拌至溶液澄清，然后加入步驟1)所得酸活化的坡縷石，攪拌均勻形成前驅物，前驅物各組分按元素摩爾比換算，比例為(4.50-31.26)Na₂O-1Al₂O₃-(4.16-12.50)SiO₂-(156.94-434.83)H₂O；

3)制備一維CAN沸石：將步驟2)所得前驅物常溫攪拌5-15h，然后置于反應釜中于160-200℃反應24-120h，去離子水洗滌烘干得到長徑比可調的一維CAN沸石。

按上述方案，步驟1)所述坡縷石粒徑要求目數為100目以上。

按上述方案，步驟1)所述鹽酸溶液濃度為6-8mol/L。

本發明還提交上述長徑比可調的一維CAN沸石的制備方法，其特征在于步驟如下：

1)制備酸活化的坡縷石：將坡縷石浸泡于鹽酸溶液中，酸化處理2-12h，然后用去離子水洗滌至無氯離子，烘干研磨得到酸活化的坡縷石；