本发明专利技术涉及一种提高碱环境下合成的介孔分子筛孔道规整度的方法，包括如下步骤：(1)首先合成介孔分子筛MCM-41，将硅源、模板剂、去离子水和盐酸依次置于容器中，然后进行水热晶化反应，最后将水热晶化反应的产物经洗涤、干燥后，得到介孔分子筛MCM-41原粉固体；(2)将步骤(1)得到的固体浸渍于铵盐溶液中，然后经干燥、培烧后得孔道规整度高的介孔分子筛。本发明专利技术的方法显著提高了介孔分子筛MCM-41的孔道规整度，同时整个制备过程简单易行且反应重复性良好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种能显著改进碱环境下合成所得介孔分子筛孔道规整度的方法，属分子筛合成领域，其特点是改进工艺在合成后进行，工艺简单，效果明显。
技术介绍
由于介孔材料在催化、分离、用作纳米簇和包埋客体载体、药物缓释方面的应用潜力，在近十年来，它受到了广泛关注。虽然其种类得到了不断扩展，作为介孔材料最初家族中的一员，MCM-41由于它具有大比表面积、均一孔道以及相对的稳定性等特点，依然作为材料科学的研究热点存在。MCM-41的内部结构是由平行一维六方孔道排布而成的，孔径大小介于1. 6 IOnm之间，借助表面活性剂模板剂、增溶剂以及其他合成条件的改变，其孔径可调。这些特点使其适合用作分子级的反应器和合成规整纳米材料的载体。但通常得到的 MCM-41介孔结构歧变较多，规整度差，用作主客体反应器无法保证反应环境的一致性；而且MCM-41的介孔结构在水溶液处理下，如离子交换、催化剂成型等条件下容易丧失。较多的文献提及以添加助剂或进行二次处理的方法改进MCM-41的结构规整度和稳定性。Khushalani等将MCM-41合成原粉在421下于合成母液处理一天，发现可以使介孔的孔道均一度得到增强，并在0. 3 0. 4nm范围内调变dlOO参数；Pan等的研究认为通过添加适量的盐能强化介孔材料的衍射峰强度和稳定性；Ryoo等在MCM-41水热晶化过程， 加入不同的金属盐，如氯化钠、氯化钾、醋酸钠、乙二胺四乙酸钠等，发现材料的水热稳定性得到了增强。但总的来说，关于通过合成后处理，特别是通过添加盐的方法改进介孔材料规整度和稳定性未见报道。
技术实现思路
本专利技术目的在于，改善目前碱环境下合成所得的介孔分子筛孔道规整度不高，结晶度较差的缺陷，提供一种提高介孔分子筛孔道规整度的方法。在水热晶化过程完成后，得到的分子筛原粉浸渍于一定浓度的铵盐溶液，经干燥焙烧后得到的改进产品的孔道规整度显著优于未经铵盐处理的产品。其特点是可以在合成后选择进行，效果明显，工艺简单。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案，包括如下步骤(1)首先合成介孔分子筛MCM-41，将硅源、模板剂、去离子水和盐酸依次置于容器中，然后进行水热晶化反应，最后将水热晶化反应的产物经洗涤、干燥后，得到介孔分子筛 MCM-41原粉固体；(2)将步骤(1)得到的固体浸渍于铵盐溶液中，浸渍4 8小时，优选浸渍6小时， 然后经干燥、培烧后得孔道规整度高的介孔分子筛。上述方法中，所述的硅源为水玻璃，所述的模板剂为十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)。上述方法中，进行水热晶化反应时，反应物质的摩尔比为1CTAB 15.7 4.736Na20 22.4HC1 2. 56H20。上述方法中，所述的水热晶化反应的温度为100 150°C，反应时间为16 32小时。上述方法中，所述的合成介孔分子筛MCM-41的具体步骤为将CTAB、水玻璃溶解于去离子水中，逐滴加入盐酸直至达到PH值为11后，引入釜中进行水热晶化反应，晶化后将固体产品洗涤，过滤收集，自然晾干。上述方法中，所述的铵盐为氯化铵(NH4C1)、溴化铵(NH4Br)、碘化铵(NH4I)或氟化铵(NH4F)等。上述方法中，所述的铵盐溶液的浓度为1 IOwt%。上述方法中，步骤O)中，所述的固体浸渍后在60°C下缓慢干燥2小时，缓慢升温至550°C，并在550°C下焙烧6小时，得到改性产品。所述的缓慢升温是指16 20小时升温至550°C，例如优选18小时升温至550°C。根据上述方法，的具体步骤包括(1)2. 64克CTAB、18. 46g水玻璃在不断搅拌下溶解于35ml去离子水中；(2)逐滴加入1. OM的盐酸直至凝胶pH值达到11。最终凝胶中各种物质的摩尔比为ICTAB 15. 7Si02 4. 76Na20 22. 4HC1 2. 56H20 ；03)391下水热处理M小时，然后将固体产品洗涤、过滤收集，在空气中室温蒸干；(4)将上述产品浸渍于1 10wt%的铵盐溶液中，所得上述样品在60°C下缓慢干燥2小时，550 V下焙烧6小时，得到目标产品。本专利技术所说的介孔分子筛MCM-41的制备及改进方法，以水玻璃为硅源，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂，在碱性环境中合成制备MCM-41样品。将上述产品浸渍于少量某些特定浓度的盐溶液中，所得上述样品在60°C下缓慢干燥》ir，缓慢升温至 550°C，并在550°C下焙烧Mir，得到改性产品。本专利技术与现有技术相比具有如下特点1)提高了介孔分子筛MCM-41的孔道规整度，经透射电子显微镜表征，其结构有较明显的改善。2)整个制备过程简单易行且反应重复性良好。下面通过附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。附图说明图 1 为 NH4Cl 用量对 MCM-41 规整度的影响(a :0. Owt% ；b 2. Owt% ；5. 0wt% ) 图 2 为 NH4Br 用量对 MCM-41 规整度的影响(a :0. Owt% ；b :2. Owt% ；5. 0wt% ) 图3为TEM(JEM-2100F,200KeV)表征，图3-1和图3-2分别为未经处理和经5% NH4Br处理并焙烧后得到MCM-41材料介孔相。具体实施方式实施例1以水玻璃(SiO2 28. 2%, Na2O 8. 7% )为硅源，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂，在碱性环境中合成制备MCM-41样品2. 64克CTAB、18. 46g水玻璃在不断搅拌下溶解于35ml去离子水中，逐滴加入1. OM的盐酸直至凝胶pH值达到11。最终凝胶中各种物质的摩尔比为ICTAB 15. 7Si02 4. 76Na20 22. 4HC1 2. 56H20。393K 下水热处理Mhr，然后将固体产品用去离子水洗涤，过滤收集，在空气中室温蒸干，得到未脱除模板剂的介孔分子筛原粉。实施例2将实施例1中所得粉末在550°C下培烧6小时即得介孔分子筛MCM-41。采用X射线衍射法鉴定产物的物相，从X射线衍射谱图上所出的特征峰的峰的强弱来判断产物的结构好坏特征峰越弱，孔道结构越差；特征峰越强，孔道越规整。此外还可以通过透射电子显微镜直观地考察孔道规整程度。本实施例所得的未经改性的介孔分子筛MCM-41产物的X射线衍射图，如图1中的 a和图2中的a所示，特征峰较弱，孔道结构较差。图3-1为本实施例所得的未经改性的介孔分子筛MCM-41产物的透射电子显微镜照片，可以看出介孔分子筛的孔道规整度较低。实施例3将实施例1中所得产品IOg浸渍于IOml 2wt%氯化铵水溶液中，浸渍6小时所得样品在60°C下缓慢干燥air，将所得粉末用18小时缓慢升温至550°C，在550°C下培烧6小时即得改性的介孔分子筛，其X射线衍射图如图1中的b所示，特征峰较强，孔道较规整。实施例4将实施例1中所得产品IOg浸渍于IOml 5. Owt%氯化铵水溶液中，浸渍6小时所得样品在60°C下缓慢干燥air，将所得粉末用17小时缓慢升温至550°C，在550°C下培烧6 小时即得改性的介孔分子筛，其X射线衍射图如图1中的c所示，特征峰较强，孔道更规整。实施例5将实施例1中所得产品IOg浸渍于IOml 本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种提高碱环境下合成的介孔分子筛孔道规整度的方法，包括如下步骤：（１）首先合成介孔分子筛ＭＣＭ－４１，将硅源、模板剂、去离子水和盐酸依次置于容器中，然后进行水热晶化反应，最后将水热晶化反应的产物经洗涤、干燥后，得到介孔分子筛ＭＣＭ－４１原粉固体；（２）将步骤（１）得到的固体浸渍于铵盐溶液中，浸渍４～８小时，然后经干燥、培烧后得孔道规整度高的介孔分子筛。
【技术特征摘要】
1.一种提高碱环境下合成的介孔分子筛孔道规整度的方法，包括如下步骤(1)首先合成介孔分子筛MCM-41，将硅源、模板剂、去离子水和盐酸依次置于容器中，然后进行水热晶化反应，最后将水热晶化反应的产物经洗涤、干燥后，得到介孔分子筛 MCM-41原粉固体；(2)将步骤(1)得到的固体浸渍于铵盐溶液中，浸渍4 8小时，然后经干燥、培烧后得孔道规整度高的介孔分子筛。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的硅源为水玻璃，所述的模板剂为十六烷基三甲基溴化铵。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于进行水热晶化反应时，反应物质的摩尔比为ICTAB 15. 7Si02 4. 76Na20 22. 4HC1 2· 56H20。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述的水热晶化反应的温度为100 150°C，...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅吉全，殷立峰，李秀艳，张聚华，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：11
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