[發明專利]一種h0h取向的MFI型分子篩膜的制備方法

有效

• 申請號: 201710312259.3
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107029561B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 周榮飛;戴繼東;王青;吳阿妹;王斌;仲盛來;徐南平
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 韓朝暉

1.一種h0h取向的MFI型分子篩膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)晶種制備：將硅源、模板劑SDA和水按各組分摩爾比為：SiO₂:SDA:H₂O＝1:(0.16～0.44):(10～30)混合，所形成的溶膠在常溫攪拌老化2～50小時后裝入反應釜中進行水熱反應，合成溫度為90～160℃，合成時間為12～96小時，反應結束后產物經過離心、水洗至中性，干燥，得到納米短柱狀MFI型分子篩；

2)支撐體表面負載晶種：將步驟(1)中合成得到的納米MFI型分子篩晶體研磨后，在水中加入適量晶體并在超聲下分散均勻，得到MFI型分子篩的懸浮液，加入懸浮液總質量的0.1～1％的陽離子聚合物聚二烯基二烷基銨鹽；將多孔支撐體垂直浸沒于MFI型分子篩的懸浮液中，再以0.5-5cm/min的速率勻速提出，干燥，得到納米短柱狀晶體平鋪多孔支撐體表面形成的取向結構的MFI型分子篩晶種層，晶種層厚度為0.1～3μm；

3)二次水熱合成h0h取向的MFI型分子篩膜：將硅源、模板劑SDA和水按各組分摩爾比為：SiO₂:SDA:H₂O＝1:(0.05～0.5):(50～120)混合，所形成的溶膠在常溫下攪拌老化2～10小時得到穩定的澄清溶膠；將步驟(2)得到的晶種化的多孔支撐體置入所述的溶膠中，于80～155℃條件下水熱晶化12～36小時，反應結束后，膜經沖洗、浸泡、干燥和煅燒處理，制得h0h取向的MFI型分子篩膜；

所述的硅源為脂肪烴基烷氧基硅烷，或脂肪烴基烷氧基硅烷與四乙氧基硅烷、硅溶膠或硅酸乙酯的混合物，脂肪烴基烷氧基硅烷結構表達式為：(C_nH_2n+1或C_nH_2n-1)_x(C_mH_2m+1O)_4-xSi，其中n＝5～20，m＝1～4和x＝1～3；當硅源為混合物時，脂肪烴基烷氧基硅烷：四乙氧基硅烷、硅溶膠或硅酸乙酯的摩爾比為1～10。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的模板劑為四丙基氫氧化銨、二丙胺或環己胺中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所制備的MFI型分子篩晶種為80～300nm直徑范圍的均勻短柱狀晶種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)所述的多孔支撐體為多孔管狀支撐體，平均孔徑為0.1～10μm，孔隙率為30～60％，管外徑為8～20mm，管壁厚1～3mm。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述多孔支撐體選自氧化鋁、莫來石、堇青石或氧化硅。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，晶種層為1-2層短柱狀MFI型晶體平鋪在支撐體表面，晶種層厚度控制在100～500nm。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述MFI型分子篩晶體在懸浮液中的質量濃度為0.1～3％。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的陽離子聚合物聚二烯基二烷基銨鹽選自聚二烯丙基二甲基溴化銨、聚二烯丁基二甲基溴化銨、聚二烯丙基二乙基氯化銨或聚二烯丙基二甲基氯化銨。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所制備的MFI型分子篩膜具有hoh優先取向，優先取向度為70～100％。