[發明專利]取向AFI分子篩膜的制備方法

有效

• 申請號: 201610898393.1
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN107954432B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 唐康健;朱俊華;滕加偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C01B37/06
• 分類號: C01B37/06;C01B39/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種取向的AFI分子篩膜的制備方法。主要解決以往取向分子篩膜在制備技術上難以有效控制其取向生長，無法大規模制備的問題。本發明通過采用將含鋁、含磷物種、胺類化合物配制成混合溶液，并在此基礎上配制成反向微乳液(油包水型)，在該微乳中加入高分子聚合物；水熱晶化處理并把產品在500℃～800℃條件下焙燒6～48小時得到高度取向的AFI分子篩膜的技術方案，較好地解決了該問題，可用于制備高度取向的AFI分子篩膜的工業生產中。

技術領域

本發明涉及一種高度取向的AFI分子篩膜的制備方法

背景技術

分子篩膜作為一種微孔多晶無機膜，具有規整的孔道結構、良好的化學穩定性、機械強度、熱穩定性和催化性能[徐如人，龐文琴，于吉紅。《分子篩與多孔材料化學》，北京：科學出版社，2004]，在膜分離技術和膜催化反應等領域具有潛在的應用價值，已成為學術界和工業界所研究與開發的熱點[程志林，晁自勝，萬惠霖。化學進展，2004，16，61-67]。依據分子篩晶體結構類型，目前被主要研究的有MFI型、LTA型、FAU型、CHA型、MOR型和AFI型等微孔分子篩膜[Caro J,Noack M.Micropor.Mesopor.Mat.,2008,115,215-233.]。由于微孔分子篩具有獨特的納米孔道結構，有效孔徑約為可在幾個納米范圍內調變，其非常適于吸附、催化許多重要的工業原料[Lai Z P，Tsapatsis M，Nicolich J R.Adv.Funct.Mater.,2004,14,716-729]；而且分子篩具有很好的熱穩定性、耐酸性、水熱穩定性以及優良的催化性能。

AFI是磷鋁分子篩APO-n分子篩家族一員，其骨架由AlO₄和PO₄兩種四面體構成。由于這兩種四面體的電量相等，該分子篩的骨架不具有離子交換性，卻具有孔道特性，是一種有效的電催化劑的載體和限域材料[Fuerte A,Corma A,Iglesias M.J Mol Catal A:Chem,2006,246,109-117]。合成分子篩膜的方法很多,有原位水熱法，二次生長法，氣相轉移法，微波合成法以及新的合成技術，如電泳法，等離子體輔助合成等。不同的制備方法對膜的性能有較大影響。在分子篩膜的制備研究中，晶體的取向控制是熱點課題，大規模制備高取向度的分子篩膜存在著制備條件極其苛刻，后處理復雜等問題。高度取向的AFI分子篩膜的制備還存在著很大的挑戰，常規合成方法限制了取向AFI分子篩膜的發展及工業應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題即現有技術中存在的難以有效控制取向生長、制備條件苛刻，后處理復雜的問題，提供了一種新的高度取向的AFI分子篩膜的制備方法。該方法具成膜取向好，制備過程簡單可控；制備條件要求低等特點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

取向的AFI分子篩膜的制備方法，包括以下步驟：

1)將鋁源、磷源、模板劑、水、表面活性劑、有機溶劑混合配制成油包水型微乳液；

2)在該微乳液中加入高分子單體；

3)涂覆于載體上，水熱晶化處理；

4)焙燒得到高度取向的AFI分子篩膜。

上述技術方案中，所述鋁源、磷源、模板劑、水、表面活性劑、有機溶劑以摩爾比計為1：1～5:1～5:100～500:100～500:100～500；優選為1:2:2:400:400:800。

上述技術方案中，所述高分子單體與微乳液以質量比計為1:1～20；優選為1:10；較為優選為1:5。

上述技術方案中，所述高分子單體為非揮發性的烯烴聚合單體；優選苯乙烯。