[發明專利]一種絲光沸石膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710299548.4
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN108786490B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 楊衛亞;凌鳳香;沈智奇;郭長友;季洪海;王麗華;王少軍;張會成
• 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大連石油化工研究院
• 主分類號: B01D69/10
• 分類號: B01D69/10;B01D71/02;B01D67/00;C01B39/26
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1.一種絲光沸石膜，其特征在于：該絲光沸石膜的載體為氧化鋁，氧化鋁大孔分布均勻且大孔三維貫通，氧化鋁的大孔孔徑為100-1000nm，孔隙率為60%-90%；絲光沸石膜由具有二維片狀形態的絲光沸石構成，絲光沸石的長維度方向的尺寸為20-700nm，短維度方向的尺寸為10-60nm，絲光沸石以長維度方向垂直于氧化鋁大孔內表面生長；所述的絲光沸石膜的厚度為20-1000nm。

2.按照權利要求1所述的絲光沸石膜的制備方法，其特征在于包括如下內容：

（一）大孔氧化鋁的制備：

（1）把無機鋁源、聚乙二醇、低碳醇和/或水混合均勻，然后加入吡啶混合均勻，形成凝膠；其中聚乙二醇的粘均分子量為2000-8000；（2）步驟（1）得到的凝膠產物經緩慢加壓至2-15MPa，在溫度為10-80℃下老化1-72小時；

（3）經步驟（2）老化后，緩慢卸壓至常壓，然后用低碳醇或低碳醇與水的混合液浸泡老化后的混合物一定時間；（4）步驟（3）所得的混合物除去液相后，經干燥及焙燒后，得到大孔氧化鋁；

（二）絲光沸石前體液的制備：

將硅源、堿源、N-甲基哌啶和水混合均勻，密閉水熱處理，物料冷卻至室溫，然后再將鋁源加入到水熱處理后的物料中，混合均勻，老化后得到絲光沸石前體液；所述的密閉水熱處理條件為：在90-120℃密閉水熱處理1-24小時；所述的老化條件為：老化溫度30-80℃，老化時間為0.5-10小時；

（三）絲光沸石膜的制備：

將三維貫通大孔氧化鋁浸漬于硅烷偶聯劑溶液中潤濕后，取出并烘干后，置于絲光沸石前體液中密閉升溫晶化，晶化反應結束后，固液分離，所得固相經焙燒處理得到以三維貫通大孔氧化鋁為載體的絲光沸石膜。

3.按照權利要求2所述的方法，其特征在于：大孔氧化鋁的制備中，以步驟（1）加入物料總重量為基準，水和/或低碳醇的加入量為10%-60%，無機鋁源加入量為15%-45%，聚乙二醇的加入量為1%-15%；所述的吡啶與無機鋁源的摩爾比為3.0-9.0，其中無機鋁源以Al³⁺計。

4.按照權利要求2所述的方法，其特征在于：大孔氧化鋁的制備中，所述的無機鋁源為水溶性無機鋁鹽；所述的低碳醇為C5以下的醇。

5.按照權利要求2所述的方法，其特征在于：大孔氧化鋁的制備中，步驟（2）所述的加壓是將步驟（1）所得的凝膠置于密閉耐壓容器中，然后再向容器中緩慢通入與物料不發生物理或化學反應的氣體；在加壓過程中，加壓速率為：不大于0.5MPa/min；步驟（3）所述的卸壓過程的卸壓速率不大于1.0MPa/min。

6.按照權利要求2所述的方法，其特征在于：大孔氧化鋁的制備中，步驟（3）中所述的低碳醇為C5以下的醇；步驟（3）所述的浸泡時間為1-72小時。

7.按照權利要求2所述的方法，其特征在于：大孔氧化鋁的制備中，大孔氧化鋁的大孔直徑為30-600nm，大孔分布均勻且大孔三維貫通，孔隙率為60%-90%。

8.按照權利要求2所述的方法，其特征在于：絲光沸石前體液制備中，所述的堿源為堿金屬氫氧化物；所述的硅源為硅溶膠、硅膠、白炭黑、水玻璃、硅酸乙酯-28、硅酸乙酯-32、硅酸乙酯-40、硅藻土或硅醇鹽中的一種或其組合物；所述的鋁源選自偏鋁酸鈉、硝酸鋁、氯化鋁、硫酸鋁、氧化鋁、氫氧化鋁或有機醇鋁中的一種或其組合物；所述的混合方式為機械攪拌、磁力攪拌或振蕩的任一方式。

9.按照權利要求2所述的方法，其特征在于：絲光沸石前體液制備中，所述的堿源、鋁源、水、硅源、N-甲基哌啶以下列物質計，其比例關系滿足：SiO₂/Al₂O₃摩爾比為20-80，N-甲基哌啶/SiO₂摩爾比為0.05-0.25，H₂O/SiO₂摩爾比為20-100，OH^-/SiO₂摩爾比為0.7-1.0。