本发明专利技术主要介绍在不加氢氟酸条件下，以常见有机胺吗啡啉(C4H9NO)为模板剂，采用传统的水热合成法，在合适的原料配比，适当的处理条件下，合成出高结晶度、大晶粒无氟AlPO4-34晶体。该法先将铝源、磷源、水、有机模板剂按照一定摩尔比：Al2O3∶P2O5∶R(吗啡啉)∶H2O＝1.0∶0.8～1.2∶2.0～4.0∶40～100，并按照一定顺序混合均匀，搅拌老化，再转入不锈钢反应釜中，在自生压力下，在160～190℃下晶化3～15天。然后骤冷、收集、过滤、洗涤、自然晾干，即得AlPO4-34分子筛原粉。本发明专利技术绿色、环保、经济、实施条件简单，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种磷酸铝分子筛Α1Ρ04-34合成方法。Α1Ρ04-34的传统合成方法都 是在剧毒的强腐蚀性的HF介质下进行的，这严重制约了其实际应用和工业化进程。本专利 主要介绍在不加氢氟酸条件下，以常见有机胺吗啡啉(C4H9NO)为模板剂，采用传统的水热 合成方法，合成高结晶度、大晶粒的Α1Ρ04-34晶体的合成方法。
技术介绍
磷酸铝分子筛从1982年发现至今，已然历时近30年。现在发现的磷酸铝分子筛 有超过53种结构，而这些分子筛大部分是小孔、中孔、大孔结构，当然也有部分超大微孔化 合物。在这么多种的磷酸铝结构中，Α1Ρ04-34别具一格。Α1Ρ04-34具有类菱沸石结构，具有八元环开放孔道。骨架由双六元环交错连结，构 成笼式结构。同时，骨架中1/3的Al采取六配位，相邻Al通过F或OH桥联，2/3的Al采取 四配位，形成AlO4四面体，与PO4四面体交替连结。其上述独特的结构性质，使其在甲醇转 化为烯烃(MTO)反应和催化模型机理研究方面具有广阔前景。然而，众所周知，在不加氢氟酸条件下合成Α1Ρ04-34并非一件易事。这可能由于 F独特的电子效应和配位效应，在诱导、形成、稳定Α1Ρ04-34结构时起到重要作用。迄今为 止，所有的公开报道的Α1Ρ04-34的合成方法，均是在剧毒、强腐蚀性的HF(矿化剂)介质 下进行的。譬如，文献 Microporous and Mesoporous Materials 30 (1999) 145—153 报道 的Α1Ρ04-34合成方法为用氢氧化铝为铝源，磷酸为磷源，吗啉为有机模板剂，在HF介质下， 195°C下晶化 10 天得至Ij Α1Ρ04-34 晶体；文献 J. Phys. Chem. B 2000，104，5697-5705 报道了 Α1Ρ04-34的合成方法为以氧化铝为铝源，磷酸为磷源，哌啶为有机模板剂加氢氟酸晶化。 同时，D. A. Lesh, R. L. Patton, N. A. Woodward, Eur. Pat. App 1. 293939 报道了使用特殊磷源 Al (H2PO4)3，以极高浓度四乙基氢氧化铵为模板剂条件下，加入Α1Ρ04-5等离奇手段，合成出 Α1Ρ04-34。大量浪费昂贵的模板剂，晶化时间过长、有杂晶等缺点使其参考价值严重降低。本专利将介绍一种全新的无氟合成Α1Ρ04-34方法。其特点在于采用常见的吗啡 啉为模板剂，在合适的原料配比、晶化时间、晶化温度下，在水热条件下，成功合成出高结晶 度、大晶粒无氟Α1Ρ04-34晶体。本专利技术绿色、环保、经济、实施条件简单，具有广阔的应用前旦ο
技术实现思路
本专利技术涉及一种磷酸铝分子筛Α1Ρ04-34合成方法。Α1Ρ04-34的传统合成方法，都 是在剧毒的强腐蚀性的HF介质下进行的。这严重制约了其实际应用和工业化进程。本专 利主要介绍在不加HF条件下，以常见有机胺吗啡啉为模板剂，采用传统的水热合成方法， 合成高结晶度、大晶粒的Α1Ρ04-34的合成方法。本专利技术是经过下述步骤先将铝源、磷源、有机模板剂和水按照一定比例，搅拌混 合均勻，搅拌老化，得到合成凝胶。将胶体转移至不锈钢釜，于160 190°C和自生压力下水3热晶化3 15天，骤冷、收集、过滤、洗涤、自然晾干即得分子筛原粉。本专利技术铝源是以Al2O3计，磷源以P2O5计，有机模板剂用R表示，R代表吗啡啉；反 应物料按照以下摩尔配比合成胶体=Al2O3 P2O5 R H2O =1.0 0.8 1.2 2. 0 4. 0 40 100。本专利技术方法中，所说的磷源为磷酸；铝源为拟薄水铝石、异丙醇铝，优选拟薄水铝 石；有机模板剂为吗啡啉。本专利技术方法中，其中所述的铝源、磷源、有机模板剂的加入顺序是按照铝源、磷源、 有机模板剂或者铝源、有机模板剂、磷源的顺序加入的。本专利技术的特点在于在不加氢氟酸条件下，使用常见的有机模板剂吗啡啉，在水热 条件下，合成出高结晶度、大晶粒无氟Α1Ρ04-34。本专利技术绿色、环保、经济、实施条件简单，具 有广阔的应用前景。下面结合附图与实施例对本专利技术进一步说明。 附图说明图1是本专利技术实施例1所述的产品Α1Ρ04-34的粉末X射线衍射图(XRD)。图2是本专利技术实施例2所述的产品Α1Ρ04-34的粉末X射线衍射图(XRD)。图3是本专利技术实施例1所述的产品Α1Ρ04-34的扫描电子显微镜照片(SEM)。图4是本专利技术实施例2所述的产品Α1Ρ04-34的扫描电子显微镜照片(SEM)。具体实施例方式实施例1在室温下，取10. 00毫升水与1. 74克拟薄水铝石(600°C时失重24. 75% )搅拌混 合均勻，逐滴加入1. 82毫升磷酸(85% )，搅拌反应均勻，再用移液管移取2. 96毫升的吗啡 啉(分析纯)，缓慢加入上述胶状物中，搅拌半小时。转移至20毫升不锈钢反应釜中，在自 生压力下，于190°C晶化3天。猝冷、洗涤、过滤，自然晾干，即得分子筛原粉。实施例2在室温下，取10毫升水与2. 27克异丙醇铝(分析纯)搅拌混合均勻，再用移液管 移取1. 97毫升的吗啡啉(分析纯)，缓慢加入上述混浊物中，搅拌反应均勻，逐滴加入0. 60 毫升磷酸(85%)，搅拌半小时。转移至20毫升不锈钢反应釜中，在自生压力下，于170°C晶 化10天。骤冷、洗涤、过滤，自然晾干，即得Α1Ρ04-34分子筛原粉。实施例3在室温下，取10毫升水与1. 74克拟薄水铝石(600°C时失重75%)搅拌混合均 勻，逐滴加入1.20毫升磷酸(85%)，搅拌反应均勻，再用移液管移取3. 95毫升吗啡啉(分 析纯)，缓慢加入上述胶状物中，搅拌半小时。转移至20毫升不锈钢反应釜中，在自生压力 下，于160°C晶化15天。骤冷、洗涤、过滤，自然晾干，即得Α1Ρ04-34分子筛原粉。实施例4在室温下，取10毫升水与2. 27克异丙醇铝(分析纯)搅拌混合均勻，逐滴加入 0. 91毫升磷酸(85% )，搅拌反应均勻，再用移液管移取1. 48毫升吗啡啉(分析纯)，缓慢 加入上述胶状物中，搅拌半小时。转移至20毫升不锈钢反应釜中，在自生压力下，于170°C晶化10天。骤冷、洗涤、过滤，自然晾干，即得Α1Ρ04-34分子筛原粉。实施例5在室温下，取8. 00毫升水与1. 74克拟薄水铝石(600°C时失重24. 75% )搅拌混 合均勻，逐滴加入1. 51毫升磷酸(85% )，搅拌反应均勻，再用移液管移取1. 97毫升的吗啡 啉(分析纯)，缓慢加入上述胶状物中，搅拌半小时。转移至20毫升不锈钢反应釜中，在自 生压力下，于185°C晶化6天。骤冷、洗涤、过滤，自然晾干，即得分子筛原粉。实施例6在室温下，取10. 00毫升水与0. 87克拟薄水铝石(600°C时失重24. 75% )搅拌混 合均勻，再用移液管移取1. 97毫升的吗啡啉(分析纯)，缓慢加入上述混浊物中，搅拌反应 均勻，逐滴加入0.60毫升磷酸(85%)，搅拌半小时。转移至20毫升不锈钢反应釜中，在自 生压力下，于185°C晶化6天。骤冷、洗涤、过滤，自然晾干，即得分子筛原粉。权利要求1.一种磷酸铝分子筛Α1Ρ04-34的合成方法，其特征在在不加氢氟酸条件下，使用常 见的有机胺吗啡啉(C4H9NO)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磷酸铝分子筛ＡｌＰＯ↓［４］－３４的合成方法，其特征在在不加氢氟酸条件下，使用常见的有机胺吗啡啉（Ｃ↓［４］Ｈ↓［９］ＮＯ）为模板剂，在水热条件下，合成出高结晶度、大晶粒的无氟ＡｌＰＯ↓［４］－３４；它是经过下列步骤合成：先将铝源、水、磷源、有机模板剂混合均匀制成凝胶，然后将合成胶体转移至不锈钢釜中，在自身压力下，水热晶化３～１５天，然后猝冷、收集、过滤、洗涤、自然晾干，即得ＡｌＰＯ↓［４］－３４分子筛原粉；其中所述的铝源、磷源、有机模板剂的加入顺序是按照铝源、磷源、有机模板剂或者铝源、有机模板剂、磷源的顺序加入的。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李牛，吴金雄，项寿鹤，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：12
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