一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM‑48分子筛的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM‑48分子筛的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将模板剂溶解在去离子水中，完全溶解后加入乙二醇，搅拌10min后，形成乳白色的混合溶液A；步骤二、向混合溶液A中在搅拌状态下加入无水乙醇和氨水，搅拌5min后，形成混合溶液B；步骤三、向混合溶液B中在搅拌状态下加入正硅酸乙酯，继续搅拌24h后形成乳白色溶液C；步骤四、溶液C进行抽滤洗涤，形成混合溶液D；然后于60℃下干燥12h，形成白色固体；步骤五、白色固体研磨后分装于数个坩埚中，分别将坩埚置于马弗炉中进行煅烧，得到纯相MCM‑48分子筛。本发明专利技术不仅简化制备流程，还降低分子筛制备成本，同时对分子筛的微观结构进行了调控。

A preparation method of using sol gel method for selective synthesis of pure phase MCM 48 molecular sieve

The invention discloses a method using sol gel method for selective synthesis of pure phase MCM preparation method 48 molecular sieve, which comprises the following steps: step one, the template is dissolved in deionized water, completely dissolved after adding ethylene glycol, 10min after mixing, the milk to form a mixed solution of A white; step two, to mixed solution A under the condition of stirring with anhydrous ethanol and ammonia, 5min after mixing, the formation of a mixed solution B; step three, to the mixed solution of B under the condition of stirring with TEOS, continue stirring after the formation of white 24h solution C; step four, solution C filter, and then to form a mixed solution D; 60 deg.c 12h, the formation of a white solid; step five, white solid grinding and then separated into several crucibles, respectively, calcining crucible in the muffle furnace, pure phase MCM 48 molecular sieve. The invention not only simplifies the preparation process, but also reduces the preparation cost of molecular sieve, and controls the microstructure of the molecular sieve.

【技术实现步骤摘要】
一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法
本专利技术属于分子筛合成制备
，特别涉及一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法。
技术介绍
介孔材料MCM-48型分子筛具有独特的结构特点，如比表面积大、孔径均一、三维螺旋面孔道结构、良好的长程周期性和稳定的骨架结构等，因此在催化、吸附分离、医药等方面都具有非常有潜力的应用前景，可以用作吸附剂、催化剂和主体材料来合成新型的碳纤维、电子迁移光敏剂、非线性光学材料、半导体材料以及量子团簇等，因其具有较大的孔径，可以从污水中较好地吸附Ag、Hg、Pb、Cd等离子半径较大且不容易被微孔分子筛吸附的重金属离子。在含有较高硫酸根离子的情况下，可以去除浓度较低的铬酸根与砷酸根，还可以吸附污水中的有机污染物苯、甲苯及具有挥发性的一些有机化合物。目前MCM-48分子筛领域研究较多的是用不同金属离子对分子筛骨架的掺杂，而对MCM-48分子筛的纯相性能的研究较少，但是也有很多关于MCM-48分子筛性能的研究，如孔令东等利用混合阳离子-非离子表面活性剂为模板剂合成了具有高热和水热稳定性的介孔材料MCM-48分子筛，该材料具有高的比表面积和高度有序的孔道系统；赵伟等系统考察了MCM-48分子筛、水热及酸碱稳定性，结果显示，他制备的分子筛在高温及酸性条件下具有较好的热稳定性，但是在高温碱性条件下稳定性较差。虽然有很多关于MCM-48分子筛性能的研究，然而目前MCM-48分子筛的制备过程存在如下主要问题：(1)MCM-48分子筛制备过程非常繁琐，合成条件非常苛刻，合成时间较长；(2)制备MCM-48型分子筛模板剂消耗量较大，目前水热合成法是MCM-48型分子筛的主要方法，水热法制备周期长，消耗的能量高，导致MCM-48型分子筛制备成本高；(3)目前MCM-48分子筛的结构还不够清楚，理论模型还需要进一步研究，MCM-48型分子筛的微观调控还不够精确。因此，简化制备流程、降低分子筛制备成本以及寻找调控分子筛微观结构的方法已成为当今MCM-48型分子筛研究的重要方向。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将十六烷基三甲基溴化铵溶解在去离子水中，完全溶解后加入乙二醇，搅拌5～10min后，形成乳白色的混合溶液A，其中，十六烷基三甲基溴化铵与乙二醇的摩尔比为0.04～0.18:1；步骤二、向步骤一制备得到的混合溶液A中在搅拌状态下加入无水乙醇，然后用氨水调节pH值为11，搅拌1～5min后，形成混合溶液B，其中，无水乙醇和步骤一中去离子水的体积比为1:2；步骤三、向步骤二制备得到的混合溶液B中在剧烈搅拌状态下加入正硅酸乙酯，加入完成后，继续搅拌24h后形成乳白色溶液C，其中，所述正硅酸乙酯与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1.25～5:1；步骤四、将步骤三制备得到的乳白色溶液C进行抽滤、洗涤，形成混合溶液D；然后于60～80℃下干燥8～12h，得到白色固体；步骤五、将步骤四制备得到的白色固体研磨后分装于数个坩埚中，分别将坩埚置于马弗炉中450～750℃煅烧5～8h，得到纯相MCM-48分子筛。本专利技术的特点还在于，所述步骤四中，于60℃下干燥12h。本专利技术的特点还在于，所述步骤五中，于马弗炉中550℃煅烧5h。本专利技术的特点还在于，所述步骤二中，氨水的质量分数为25～28％。本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术提供的一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法，在模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正硅酸乙酯(TEOS)、乙二醇、助溶剂乙醇、氨水的共同作用下，利用溶胶-凝胶自组装技术成功制备出了颗粒尺寸在300～500nm之间的有序介孔材料MCM-48分子筛，实验过程中不需要晶化，制备工艺简单；通过研究TEOS和CTAB的比值和煅烧温度对有序介孔材料MCM-48分子筛合成的影响，对分子筛的微观调控进行了进一步的研究，制备得到的MCM-48分子筛不仅结晶度和有序性高，而且降低了成本，具有相当大的应用发展前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法的工艺流程示意图。图2为本专利技术实施例1-3制备的MCM-48分子筛的XRD图谱。图3为本专利技术实施例1-3制备的MCM-48分子筛的红外光谱图。图4为本专利技术实施例1-3制备的MCM-48分子筛的扫描电子显微镜图片及颗粒统计直方图。图5为本专利技术实施例1-3制备的MCM-48分子筛的等温线及孔径分布图。图6为本专利技术实施例3-6制备的MCM-48分子筛的XRD图谱。图7为本专利技术实施例3-6制备的MCM-48分子筛的红外光谱图。图8为本专利技术实施例3-6制备的MCM-48分子筛的扫描电子显微镜图片及颗粒统计直方图。图9为本专利技术实施例3-6制备的MCM-48分子筛的制备的样品等温线及孔径分布图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1示例性的展示出了本专利技术实施例提供的一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法的工艺流程示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将十六烷基三甲基溴化铵溶解在去离子水中，完全溶解后加入乙二醇，搅拌5～10min后，形成乳白色的混合溶液A，其中，十六烷基三甲基溴化铵与乙二醇的摩尔比为0.04～0.18:1；步骤二、向步骤一制备得到的混合溶液A中在搅拌状态下加入无水乙醇，然后用氨水调节pH值为11，搅拌1～5min后，形成混合溶液B，其中，无水乙醇和步骤一中去离子水的体积比为1:2；步骤三、向步骤二制备得到的混合溶液B中在剧烈搅拌状态下加入正硅酸乙酯，加入完成后，继续搅拌24h后形成乳白色溶液C，其中，所述正硅酸乙酯与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1.25～5:1；步骤四、将步骤三制备得到的乳白色溶液C进行抽滤、洗涤，形成混合溶液D；然后于60～80℃下干燥8～12h，得到白色固体；步骤五、将步骤四制备得到的白色固体研磨后分装于数个坩埚中，分别将坩埚置于马弗炉中450～750℃煅烧5～8h，得到纯相MCM-48分子筛。下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1TEOS与CTAB的摩尔比为1.25一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将0.0048mol十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶解在62ml的去离子水中，完全溶解后加入0.027mol的乙二醇，搅拌10min后，形成乳白色的混合溶液A；步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM‑48分子筛的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将十六烷基三甲基溴化铵溶解在去离子水中，完全溶解后加入乙二醇，搅拌5～10min后，形成乳白色的混合溶液A，其中，十六烷基三甲基溴化铵与乙二醇的摩尔比为0.04～0.18:1；步骤二、向步骤一制备得到的混合溶液A中在搅拌状态下加入无水乙醇，然后用氨水调节pH值为11，搅拌1～5min后，形成混合溶液B，其中，无水乙醇和步骤一中去离子水的体积比为1:2；步骤三、向步骤二制备得到的混合溶液B中在剧烈搅拌状态下加入正硅酸乙酯，加入完成后，继续搅拌24h后形成乳白色溶液C，其中，所述正硅酸乙酯与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1.25～5:1；步骤四、将步骤三制备得到的乳白色溶液C进行抽滤、洗涤，形成混合溶液D；然后于60～80℃下干燥8～12h，得到白色固体；步骤五、将步骤四制备得到的白色固体研磨后分装于数个坩埚中，分别将坩埚置于马弗炉中450～750℃煅烧5～8h，得到纯相MCM‑48分子筛。

【技术特征摘要】
1.一种利用溶胶凝胶法选择性合成纯相MCM-48分子筛的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将十六烷基三甲基溴化铵溶解在去离子水中，完全溶解后加入乙二醇，搅拌5～10min后，形成乳白色的混合溶液A，其中，十六烷基三甲基溴化铵与乙二醇的摩尔比为0.04～0.18:1；步骤二、向步骤一制备得到的混合溶液A中在搅拌状态下加入无水乙醇，然后用氨水调节pH值为11，搅拌1～5min后，形成混合溶液B，其中，无水乙醇和步骤一中去离子水的体积比为1:2；步骤三、向步骤二制备得到的混合溶液B中在剧烈搅拌状态下加入正硅酸乙酯，加入完成后，继续搅拌24h后形成乳白色溶液C，其中，所述正硅酸乙酯与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1.25～5:1；步骤四、将步骤三...

【专利技术属性】
技术研发人员：何云，白小花，孔文婕，林卿，杨虎，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：广西,45