一维纳米线VPI-8分子筛及其合成方法技术

本发明专利技术涉及一种一维纳米线VPI‑8分子筛及其合成方法，所要解决的技术问题是提供一种此前无文献报道的形貌为一维纳米线的VPI分子筛，并给出相应分子筛的合成方法。孔道取向和形貌控制是分子筛合成领域的重要方面，本发明专利技术创造性的合成出长径比>100的VPI‑8分子筛，这些纳米线VPI‑8分子筛构成直径40‑100μm的蓬松团聚状结构，有效的增加了分子筛的孔隙率，增强其吸附容量和吸附能力，在传统催化反应以及光催化反应等领域都有良好的应用前景。

One-dimensional nanowire VPI-8 molecular sieve and its synthesis method

【技术实现步骤摘要】
一维纳米线VPI-8分子筛及其合成方法
本专利技术涉及一种分子筛的合成方法，更具体地说是一种一维纳米线VPI-8分子筛及其合成方法。
技术介绍
分子筛为一种结晶的硅酸盐材料，由于其结构和化学性质上的一些特殊性，在催化，吸附以及离子交换等领域都具有广泛应用。一些分子筛可以从自然界中获得，然而，大部分在催化领域获得实际应用的分子筛都是通过人工合成的方法来得到的。水热合成法是最常用的合成分子筛的方法。决定分子筛应用性能的一个关键因素是其孔道或者笼穴特征，而这些特征是由分子筛的本征晶体结构所决定的，因而获得新晶体结构的分子筛对于开拓分子筛的应用来说具有非常重要的意义。VPI-8分子筛是一种热稳定性较好的锌硅分子筛，属于VET家族，具有一维十二元环孔道结构，在石油大分子的裂解工业中有应用潜力。VPI-8分子筛最早由AnnenM.J.及DavisM.E.等合成。文献(MicroporousMater,1997,11:127-136)中报道了VPI-8分子筛的合成方法，分别考察了锌离子、碱金属离子以及有机离子在合成中的作用。合成的分子筛为短棒状，最长约3μm，长径比在10左右，锌硅比范围5<Si/Zn<100。文献(石油学报,2004,20(5):27-31.)报道了使用廉价的TEABr为模板剂合成高硅锌比VPI-8分子筛的方法，投料硅锌比在10-50之间，产物为棒状，长度几微米到几十微米不等，长径比仍旧在10左右。纳米线通常被称为一位材料，一般定义为一种横向上被限制在100nm以下，纵向上没有限制的一维结构。专利(CN201410004146.3)报道了一种Fe2O3/Silicalite-1分子筛纳米线的合成方法及应用。合成的样品宽度为100～300nm，长度大于5μm。迄今为止，尚无文献涉及纳米线VPI-8分子筛的合成。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中未涉及的一种纳米线VPI-8分子筛及其合成方法。为解决上述技术问题，采用如下技术方案：本专利技术提供一种一维纳米线VPI-8分子筛，所述一维纳米线VPI-8分子筛为纳米线状的纯相VPI-8分子筛，其长径比>100，纳米线VPI-8分子筛的直径为40-100nm。上述技术方案中，优选地，所述纳米线VPI-8分子筛的直径为40-80nm。上述技术方案中，优选地，所述纳米线VPI-8分子筛构成直径40-100μm的蓬松团聚状结构。上述技术方案中，优选地，所述长径比为>200本专利技术还提供一种合成一维纳米线VPI-8分子筛的方法，包括以下步骤：a)按照10SiO2:(0.05～0.5)ZnO:(0.5～4.5)碱性物质A:(2.0～6.0)有机模板剂R:(0.0005～0.5)表面活性剂S:(100～400)H2O的初始摩尔配比，将硅源、锌源、碱性物质A、有机模板剂R、表面活性剂S和水均匀混合得到混合物；b)将该混合物水热晶化，所得产物进行洗涤和烘干，得到一维纳米线VPI-8分子筛。上述技术方案中，优选地，硅源包括选自硅溶胶，固体硅胶，气相白炭黑，无定形二氧化硅或有机硅脂中的至少一种。上述技术方案中，优选地，锌源包括选自氧化锌、乙酸锌、硝酸锌、氯化锌或草酸锌中的至少一种。上述技术方案中，优选地，碱性物质A包括选自氧化锂，氧化钠、氧化钾，氢氧化锂，氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。上述技术方案中，优选地，有机模板剂R包括选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵，四甲基溴化铵、四乙基溴化铵或四丙基溴化铵中的至少一种。上述技术方案中，优选地，表面活性剂S包括选自十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙二醇中的至少一种。上述技术方案中，优选地，混合物的初始摩尔配比为10SiO2:(0.05～0.3)ZnO:(0.5～3.0)碱性物质A:(2.0～6.0)有机模板剂R:(0.2～0.5)表面活性剂S:(100～400)H2O。上述技术方案中，优选地，混合物在130～200℃下水热晶化50～200小时。较为优选地，160～180℃下，水热晶化80～140小时。本专利技术所提供的合成一维纳米线VPI-8分子筛的方法，采用有机模板剂和表面活性剂协同作用，可以有效合成形貌为纳米线状的纯相VPI-8分子筛，合成样品的形貌更加规整，提高长径比，其长径比>100，纳米线VPI-8分子筛构成直径40-100μm的蓬松团聚状结构。同时，硅锌比可调范围最大扩展到200。附图说明图1为实施例1所获得样品的X射线衍射(XRD)图。图2为实施例1所获得样品的扫描电镜(SEM)图。图3为实施例1所获得样品的扫描电镜(SEM)图。图4为实施例1所获得样品的扫描电镜(SEM)图。图5为对比例1所获得样品的扫描电镜(SEM)图。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述，但并不因此限制本专利技术的保护范围。具体实施方式【实施例1】将1.02克的二水合乙酸锌,2.35克一水合氢氧化锂，43.99克25％的四乙基氢氧化铵溶液，51.0克的水，3.40克的CTAB以及21.54毫升40％的硅溶胶溶液混合均匀，所得混合物的摩尔配比为：10SiO2：0.25ZnO：3.0LiO：4.0TEAOH：0.5CTAB：300H2O将上述混合物移入反应釜中于170℃晶化96小时，反应结束后经过洗涤、干燥后，经XRD鉴定产物为纯相VPI-8分子筛，SEM结果显示产物为一维纳米线，直径60～80nm，长度>10μm,长径比>200。【实施例2】将1.02克的二水合乙酸锌,2.35克一水合氢氧化锂，43.99克25％的四乙基氢氧化铵溶液，51.0克的水，3.40毫克的CTAB以及21.54毫升40％的硅溶胶溶液混合均匀，所得混合物的摩尔配比为：10SiO2：0.25ZnO：3.0LiO：4.0TEAOH：0.0005CTAB：300H2O将上述混合物移入反应釜中于170℃晶化132小时，反应结束后经过洗涤、干燥后，经XRD鉴定产物为纯相VPI-8分子筛，SEM结果显示产物为一维纳米线，有少许无定形相，直径40～80nm，长度>5μm,长径比>100。【实施例3】将0.21克的二水合乙酸锌,2.35克一水合氢氧化锂，43.99克25％的四乙基氢氧化铵溶液，51.0克的水，3.40克的CTAB以及21.54毫升40％的硅溶胶溶液混合均匀，所得混合物的摩尔配比为：10SiO2：0.05ZnO：3.0LiO：4.0TEAOH：0.5CTAB：300H2O将上述混合物移入反应釜中于170℃晶化120小时，反应结束后经过洗涤、干燥后，经XRD鉴定产物为纯相VPI-8分子筛，SEM结果显示产物为一维纳米线，直径80～100nm，长度>10μm,长径比>100。【实施例4】将1.02克的二水合乙酸锌,2.35克一水合氢氧化锂，43.99克25％的四乙基氢氧化铵溶液，51.0克的水，3.40克的CTAB以及21.54毫升40％的硅溶胶溶液混合均匀，所得混合物的摩尔配比为：10SiO2：0.25ZnO：3.0LiO：4.0TEAOH：0.5CTAB：300H2O将上述混合物移入反应釜中于160℃晶化140小时，反应结束后经过洗涤、干燥后，经XRD鉴定产物为纯相VPI-8分子筛，S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一维纳米线VPI‑8分子筛，其特征在于，所述一维纳米线VPI‑8分子筛为纳米线状的纯相VPI‑8分子筛，其长径比>100。

【技术特征摘要】
1.一种一维纳米线VPI-8分子筛，其特征在于，所述一维纳米线VPI-8分子筛为纳米线状的纯相VPI-8分子筛，其长径比>100。2.一种合成一维纳米线VPI-8分子筛的方法，包括以下步骤：a)按照10SiO2:(0.05～0.5)ZnO:(0.5～4.5)碱性物质A:(2.0～6.0)有机模板剂R:(0.0005～0.5)表面活性剂S:(100～400)H2O的初始摩尔配比，将硅源、锌源、碱性物质A、有机模板剂R、表面活性剂S和水均匀混合得到混合物；b)将该混合物水热晶化，所得产物进行洗涤和烘干，得到一维纳米线VPI-8分子筛。3.根据权利要求2所述的合成一维纳米线VPI-8分子筛的方法，其特征在于，硅源包括选自硅溶胶，固体硅胶，气相白炭黑，无定形二氧化硅或有机硅脂中的至少一种。4.根据权利要求2所述的合成一维纳米线VPI-8分子筛的方法，其特征在于，锌源包括选自氧化锌、乙酸锌、硝酸锌、氯化锌或草酸锌中的至少一种。5.根据权利要求2所述的合成一维纳米线VPI-8分子筛的方法，其特征在于，碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松霖，袁志庆，滕加伟，赵胜利，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11