[發明專利]一種核殼型金屬雜化silicate-1/SAPO-5復合分子篩陶瓷膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810596970.0
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108816269B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 楊文申;謝建軍;陰秀麗;吳創之
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: B01J29/00
• 分類號: B01J29/00;B01J35/06;B01J37/34;C10G11/05
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

1.一種核殼型金屬雜化silicate-1/SAPO-5復合分子篩陶瓷膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)silicate-1分子篩合成液的制備：以硅源、有機模板劑、過渡金屬鹽和水為原料，反應體系的原料摩爾組成以氧化物計為：SiO₂：aTemplate：bH₂O：cX，a＝0.001～0.03，b＝40～1000，c＝0.015～0.1，Template為有機模板劑，X為過渡金屬鹽，所述的X中的過渡金屬選自Fe、Co或Ni；

按照上述用量，將硅源滴入到水中，并攪拌至完全水解，在攪拌狀態下，將過渡金屬鹽和有機模板劑順次逐步滴加到硅源水解后的溶液中，并持續攪拌至均勻得到反應液，將得到的反應液的pH值調節到11～12，即制得silicate-1分子篩合成液；

(2)SAPO-5分子篩合成液的制備：以鋁源、磷源、硅源、有機模板劑、過渡金屬鹽和水為原料，反應體系的原料摩爾組成以氧化物計為：1Al₂O₃：eP₂O₅：fSiO₂：gTemplate：kH₂O：mX，e＝0.8～1.3，f＝0.05～0.5，g＝0.75～3，k＝45～1000，m＝0.075～0.3，Template為有機模板劑，X為過渡金屬鹽，所述的X中的過渡金屬選自Fe、Co或Ni；

按照上述用量，在攪拌條件下，將過渡金屬鹽及鋁源逐步加入到磷酸水溶液中，待其完全溶解后得到混合液，將有機模板劑和硅源順次逐步滴加到混合液中，并持續攪拌至均勻得到反應液，將反應液的pH值調節到2.0～6.5，即制得SAPO-5分子篩合成液；

(3)核殼型金屬雜化silicate-1/SAPO-5分子篩復合晶種的制備：將步驟(1)制得silicate-1分子篩合成液放入反應容器中密閉，而后將密閉的反應容器放入到微波加熱儀中，待微波加熱儀升溫至140℃～200℃，silicate-1分子篩合成液在攪拌條件下反應20～60min，反應完畢后，反應容器自然降溫至室溫，而后將所制備樣品取出，進行清洗和離心分離，即制得金屬雜化的silicate-1分子篩晶種；

將所制得的金屬雜化的silicate-1分子篩晶種放入到步驟(2)制得的SAPO-5分子篩合成液中，上述silicate-1分子篩合成液與SAPO-5分子篩合成液的體積比為1：1，然后將裝有所述的金屬雜化的silicate-1分子篩晶種和SAPO-5分子篩合成液的密閉反應容器放入到微波加熱儀中，待微波加熱儀升溫至160℃～200℃，所述的金屬雜化的silicate-1分子篩晶種和SAPO-5分子篩合成液在攪拌條件下反應30～60min，反應完畢后，反應容器自然降溫至室溫，而后取出所制備樣品，清洗及離心分離，干燥得到核殼型金屬雜化silicate-1/SAPO-5復合分子篩晶種；

(4)核殼型金屬雜化silicate-1/SAPO-5復合分子篩陶瓷膜的制備：采用旋涂法在進行預處理后的陶瓷載體表面制備殼聚糖涂層，然后用機械碾壓法將步驟(3)所制備的silicate-1/SAPO-5復合分子篩晶種均勻擔載于殼聚糖涂層修飾后的陶瓷載體表面，并將其置于裝有步驟(2)制備得到的SAPO-5分子篩合成液的反應容器中，使所述的陶瓷載體完全浸沒于SAPO-5分子篩合成液中，160℃～200℃條件下，微波加熱反應器中反應60～90min，反應完畢后，反應容器自然降溫至室溫，而后取出樣品進行清洗，干燥得到核殼型金屬雜化silicate-1/SAPO-5復合分子篩陶瓷膜。

2.根據權利要求1所述核殼型金屬雜化silicate-1/SAPO-5復合分子篩陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)中所述的有機模板劑選自四丙基氫氧化銨、四丙基溴化銨、三苯胺和三乙胺中的一種；所述的硅源選自正硅酸乙酯、硅酸、硅溶膠和水玻璃中的一種；所述的鋁源選自異丙醇鋁、鋁酸鈉、擬薄水鋁石和硫酸鋁中的一種。