开放体系固相合成AEL结构磷酸铝基分子筛及制备方法、应用技术

本发明专利技术涉及开放体系固相合成分子筛技术领域，具体涉及一种开放体系固相合成AEL结构磷酸铝基分子筛及其制备方法、应用：1)制备高度均一的磷酸硅铝干凝胶：向去离子水中依次加入铝源、磷酸、杂原子、氢氟酸、有机胺(SDA)，室温下搅拌均匀后，经干燥，即可得到高度均一的磷酸硅铝干凝胶；2)将高度均一的磷酸硅铝干凝胶在开放体系中加热晶化，晶化结束后，分离固体产物，干燥、焙烧后制得AEL结构磷酸硅铝基分子筛；所述杂原子选自镁源、钴源、锌源、锰源、铁源、镍源、硅源。制备方法具有快速、高效、无废水排放的特点，同时产物具有良好的结晶度、优异的水热稳定性、骨架可调变的酸性，为简便绿色合成磷酸铝基分子筛提供了一条有效路径。合成磷酸铝基分子筛提供了一条有效路径。合成磷酸铝基分子筛提供了一条有效路径。

【技术实现步骤摘要】
开放体系固相合成AEL结构磷酸铝基分子筛及制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及开放体系固相合成分子筛
，具体涉及一种开放体系固相合成AEL结构磷酸铝基分子筛及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]分子筛材料由于具有规则的孔道结构、可调变的活性位、良好的水热稳定性、高表面积、大孔容等特性在催化、吸附以及分离等领域具有重要的应用。AEL(国际沸石协会指定代码)结构磷酸硅铝分子筛(http://www.iza-structure.org/databases/)具有一维椭圆10元环直孔道，孔径尺寸为0.40nm
×
0.65nm。由于这种分子筛的孔道结构尺寸与几何构型非常有利于单支链烷烃异构体的形成，负载铂贵金属的Pt/AEL磷酸硅铝分子筛在直链烷烃的异构化反应显示出了良好的催化活性和选择性。
[0004]AEL结构分子筛主要通过在反应釜中水热合成得到，操作压力大，反应设备投资大，工艺复杂，操作困难、会有废水排放，污染环境。目前，尚未见在敞开体系中合成AEL结构杂原子分子筛的报道。
[0005]固相合成是一种新型的合成方法，它是指通过固相原料直接焙烧得到结晶产物的一种方法。从固体无机化学的发展过程来看，高温固相反应一直是人们制备新型固体材料最热衷的手段之一。由于传统的材料主要涉及一些高熔点的无机固体，如硅酸盐、氧化物、金属合金等，可以用这种方法在高温进行反应以得到热力学稳定的产物，但是，那些只能在较低温度下存在、在高温时分解或重组成热力学稳定产物的介稳中间物或动力学控制的化合物却不能用这种方法制备。

技术实现思路

[0006]本专利技术通过设计合成了一种高度均一的磷酸铝前驱体，通过在中低温下，敞开体系直接加热便可得到具有AEL结构的磷酸铝基分子筛，该方法具有快速、高效、无废水排放的特点，同时产物具有良好的结晶度，有望在规模化连续合成分子筛中得到应用。
[0007]具体的，本专利技术公开了一种开放体系固相合成AEL结构磷酸铝基分子筛的制备方法，以高度均一的含氟磷酸铝基凝胶为前驱体，通过在开放体系中直接加热固相合成磷酸铝基分子筛的方法，通过该方法可以制备Mg、Co、Zn、Mn、Fe、Ni、Si等掺杂的AEL结构分子筛，制备得到的磷酸铝基分子筛同时具有高的结晶度、优异的水热稳定性、骨架可调变的酸性，为简便绿色合成磷酸铝基分子筛提供了一条有效路径。
[0008]具体地，本专利技术的技术方案如下所述：
[0009]在本专利技术的第一方面，提供一种开放体系固相合成AEL结构磷酸铝基分子筛的制备方法，以含氟的高度均一的超浓磷酸铝凝胶为前驱体，在开放体系中通过直接加热固相
合成AEL结构的磷酸铝基分子筛。
[0010]具体的，包括如下步骤：
[0011]1)制备高度均一的磷酸硅铝干凝胶：向去离子水中依次加入铝源、磷酸、杂原子、氢氟酸、有机胺，室温下搅拌均匀后，经干燥，即可得到高度均一的磷酸铝干凝胶；
[0012]2)将高度均一的磷酸硅铝干凝胶在开放体系中加热晶化，晶化结束后，分离固体产物，干燥焙烧后制得AEL结构磷酸铝基分子筛；
[0013]所述杂原子选自镁源、钴源、锌源、锰源、铁源、镍源、硅源。
[0014]在本专利技术的第二方面，提供一种第一方面所述的制备方法制备得到的AEL结构磷酸铝基分子筛。
[0015]在本专利技术的第三方面，提供一种第二方面所述的AEL结构磷酸铝基分子筛在长链烷烃异构化中的应用。
[0016]本专利技术的具体实施方式具有以下有益效果：
[0017]以高度均一的含氟磷酸铝基凝胶为前驱体，通过在开放体系中直接加热固相合成磷酸铝基分子筛，通过该方法可以制备Mg、Co、Zn、Mn、Fe、Ni等掺杂的AEL结构分子筛；
[0018]制备方法具有快速、高效、无废水排放的特点，同时产物具有良好的结晶度，有望在规模化连续合成分子筛中得到应用；
[0019]制备的磷酸铝基分子筛同时具有高的结晶度、优异的水热稳定性、骨架可调变的酸性，为简便绿色合成磷酸铝基分子筛提供了一条有效路径。
附图说明
[0020]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0021]图1为本专利技术实施例1制备的AEL结构磷酸铝分子筛的XRD谱图。
[0022]图2为本专利技术实施例1制备的AEL结构磷酸铝分子筛的氮气物理吸附脱附等温线和BJH介孔分布。
[0023]图3为本专利技术实施例1制备的AEL结构磷酸硅铝分子筛的SEM照片。
具体实施方式
[0024]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0026]本专利技术的一种实施方式中，提供了一种开放体系固相合成AEL结构磷酸铝基分子筛的制备方法，以含氟的高度均一的超浓磷酸铝凝胶为前驱体，在开放体系中通过直接加热固相合成AEL结构的磷酸铝基分子筛。
[0027]具体的，包括如下步骤：
[0028]1)制备高度均一的磷酸硅铝干凝胶：向去离子水中依次加入铝源、磷酸、杂原子、氢氟酸、有机胺(SDA)，室温下搅拌均匀后，经干燥，即可得到高度均一的磷酸铝干凝胶；
[0029]2)将高度均一的磷酸铝干凝胶在开放体系中加热晶化，晶化结束后，分离固体产物，干燥焙烧后制得AEL结构磷酸硅铝基分子筛；
[0030]所述杂原子选自镁源、钴源、锌源、锰源、铁源、镍源、硅源。
[0031]在一种具体的实施方式中，步骤1)中水凝胶中Al2O3：P2O5：杂原子：SDA：HF：PO：H2O的摩尔比例为1：0.2～5.0：0.1～2.0：0.02～0.5：0.1～3.0：2.0～10.0：5.0～100。
[0032]干燥条件为：干燥温度为60～120℃，干燥时间为2～12h；
[0033]磷酸铝基干凝胶中Al2O3：P2O5：杂原子：SDA：HF：SiO2：PO：H2O的摩尔比例为1：0.2～5.0：0.1～2.0：0.1～3.0：0.02～0.5：2.0～10.0：1.0～5.0。
[0034]在一种具体的实施方式中，步骤2)中晶化温度为120～400℃，晶化时间为0.1～12h。
[0035]在一种具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开放体系固相合成AEL结构磷酸铝基分子筛的制备方法，其特征在于，以含氟的高度均一的超浓磷酸铝凝胶为前驱体，在开放体系中通过直接加热固相合成AEL结构的磷酸铝基分子筛。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)制备高度均一的磷酸硅铝干凝胶：向去离子水中依次加入铝源、磷酸、杂原子、氢氟酸、有机胺(SDA)，室温下搅拌均匀后，经干燥，即可得到高度均一的磷酸硅铝干凝胶；2)将高度均一的磷酸硅铝干凝胶在开放体系中加热晶化，晶化结束后，分离固体产物，干燥、焙烧后制得AEL结构磷酸硅铝基分子筛；所述杂原子选自镁源、钴源、锌源、锰源、铁源、镍源。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中水凝胶中Al2O3：P2O5：SiO2：SDA：HF：PO：H2O的摩尔比例为1：0.2～5.0：0.1～2.0：0.02～0.5：0.1～3.0：2.0～10.0：5.0～100；或者，磷酸铝基干凝胶中Al2O3：P2O5：SiO2：SDA：HF：SiO2：PO：H2O的摩尔比例为1：0.2～5.0：0.1～2.0：0.1～3.0：0.02～0.5：2.0～10.0：1.0～5.0；或者，所述干燥的温度为60～...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶硕，厉晓蕾，李露，张翔宇，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：发明
国别省市：