[發(fā)明專利]一種巰基功能化SBA分子篩的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011148849.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114477223B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳凱;任行濤;裴慶君;賈志光;楊光;劉艷惠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號(hào): C01B39/48
• 分類號(hào): C01B39/48;C01B37/00;B01J20/10;C02F1/28;B01J20/30;C02F101/20
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;李盼

本發(fā)明提供一種巰基功能化SBA分子篩的制備方法及應(yīng)用。該巰基功能化SBA分子篩的制備方法，包括：S1.提供SBA分子篩原粉；S2.將所述SBA分子篩原粉與鈍化劑混合進(jìn)行鈍化，向鈍化產(chǎn)物中加入巰基改性劑進(jìn)行改性反應(yīng)，之后進(jìn)行固液分離，對(duì)分離出的固體進(jìn)行洗滌和干燥，得到所述巰基功能化SBA分子篩；其中，所述巰基改性劑包括含有鹵素和巰基的硫醇類化合物。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的共縮聚法、常規(guī)的后嫁接法存在的分子篩壽命低、制備工藝復(fù)雜等技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于改性分子篩制備技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種巰基功能化SBA分子篩的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

SBA分子篩是一種孔徑在2nm～50nm的介孔材料，其在催化、吸附、分離、生物材料、能源與環(huán)境等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景，尤其在生物分離、功能材料等方面具有重要應(yīng)用前景。由介孔材料的表面化學(xué)性質(zhì)研究可知：介孔氧化硅材料表面和孔道的硅羥基具有一定的化學(xué)反應(yīng)活性，這是化學(xué)改性的基礎(chǔ)。人們通過(guò)對(duì)SBA-15和SBA-16分子篩表面和孔道有意識(shí)地進(jìn)行各種不同的修飾，來(lái)滿足現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的不同要求。

介孔材料內(nèi)外表面的有機(jī)功能化修飾能夠改善其原有結(jié)構(gòu)性質(zhì)，增加新的功能特性。對(duì)介孔材料SBA分子篩進(jìn)行有機(jī)功能化改性后的材料同時(shí)兼具SBA和修飾基團(tuán)的兩種特性，并且兩種特性還具有某種協(xié)同作用，這種協(xié)同特性一般優(yōu)于單獨(dú)的介孔材料SBA分子篩或功能基團(tuán)。在有機(jī)功能化的介孔材料中，無(wú)機(jī)組分保證了材料基本的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，而有機(jī)基團(tuán)組分則賦予材料內(nèi)外表面獨(dú)特的功能。

現(xiàn)有的技術(shù)一般都是通過(guò)后嫁接法或者共縮聚法將有機(jī)功能團(tuán)改性至分子篩表面或者孔道內(nèi)部，其中后嫁接法是通過(guò)使有機(jī)功能基團(tuán)與介孔材料孔道表面的硅羥基產(chǎn)生縮合反應(yīng)，生成相應(yīng)的共價(jià)鍵，而將功能基團(tuán)固定在介孔孔壁上。這種改性方法并沒(méi)有破壞原介孔材料的孔道結(jié)構(gòu)，能夠接入較多的有機(jī)功能基團(tuán)，但該方法制備的改性介孔材料表面功能基團(tuán)的分布很不均勻，大部分聚集在孔道外表面和內(nèi)表面靠近孔口的區(qū)域，而分布在孔道內(nèi)部的功能基團(tuán)含量較少。而共縮聚法是在由模板劑和硅源組成的溶膠中直接加入功能有機(jī)改性劑進(jìn)行反應(yīng)，在制備的有機(jī)功能化介孔材料中，有機(jī)基團(tuán)既可以參與構(gòu)建孔壁，又能將功能基團(tuán)比較均勻地固定在在介孔材料孔道表面。但是采用共縮聚法制備的功能化材料通常存在有序度差的缺點(diǎn)，并且有序度會(huì)隨著有機(jī)基團(tuán)引入量的增加而降低。

更重要的是無(wú)論是共縮聚法還是后嫁接法，都存在著要處理模板劑的問(wèn)題，而巰基基團(tuán)的存在使得不能用常規(guī)的焙燒方式去除模板劑，而采用萃取的方式一是增加了一道工序，增加了成本，同時(shí)在萃取的過(guò)程中還會(huì)造成催化劑的損失。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種巰基功能化SBA分子篩的制備方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的共縮聚法、常規(guī)的后嫁接法存在的分子篩壽命低、制備工藝復(fù)雜等技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之二在于提供了一種由上述方法制得的巰基功能化SBA分子篩。

本發(fā)明的目的之三在于提供了上述巰基功能化SBA分子篩在離子吸附中的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種巰基功能化SBA分子篩的制備方法，包括：

S1.提供SBA分子篩原粉；

S2.將所述SBA分子篩原粉與鈍化劑混合進(jìn)行鈍化，向鈍化產(chǎn)物中加入巰基改性劑進(jìn)行改性反應(yīng)，之后進(jìn)行固液分離，對(duì)分離出的固體進(jìn)行洗滌和干燥，得到所述巰基功能化SBA分子篩；

其中，所述巰基改性劑包括含有鹵素和巰基的硫醇類化合物。所述鹵素為氯、溴等。