多孔材料及其合成方法技术

技术编号:6957229 阅读:211 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种多孔材料及其合成方法,主要解决现有技术中未涉及的一种新的层状多孔材料的问题。本发明专利技术通过采用一种多孔材料,包括以下摩尔关系的组成:Al2O3∶nSiO2,式中n=10~80,其特征在于所述材料的XRD衍射图谱在97±0.2,6.9±0.2,4.6±0.2,3.9±0.1,3.7±0.1和3.4±0.3埃处有d-间距最大值及其制备方法的技术方案较好地解决了该问题,可用于多孔材料的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
在工业上,多孔无机材料被广泛用作催化剂和催化剂载体。多孔材料具有相对较高的比表面和畅通的孔道结构,因此是良好的催化材料或催化剂载体。多孔材料大致可以包括无定型多孔材料、结晶分子筛以及改性的层状物质等。结晶微孔沸石的基本骨架结构是基于刚性的三维T04(Si04,A104等)单元结构;在此结构中TO4是以四面体方式共享氧原子,骨架四面体如AlO4的电荷平衡是通过表面阳离子如Na+,H+的存在保持的。由此可见通过阳离子交换方式可以改变沸石的骨架性质。同时,在沸石的结构中存在着丰富的、孔径一定的孔道体系,这些孔道相互交错形成三维网状结构。人造结晶微孔沸石常常是采用水热法合成,并经常采用特定的模板剂或导向剂来合成特定的沸石分子筛。这些模板剂或导向剂常常为含氮有机化合物。然而模板剂或导向剂与特定的沸石分子筛之间存在对应的关系。如对于具有微孔MFI结构ZSM-5,US37(^886 发现可以采用四丙基铵(TPA)作为导向剂来合成,US4151189发现采用C2 C9的伯胺为导向剂也可以合成。其他如US3709979公开了采用溴化四丁基铵作为导向剂合成ZSM-Il的方法,US3832449公开了采用四乙基铵为导向剂合成ZSM-12的方法,US4016245公开了采用乙二胺为导向剂合成ZSM-35的方法,Zeolite(1991, Vol 11,P202)介绍了采用四乙基氢氧化铵为导向剂合成Beta沸石的方法。采用同样的模板剂或导向剂也可以合成具有不同结构特征的沸石材料。如US4439409公开了采用六亚甲基亚胺合成PSH-3沸石的方法, US4954325公开了采用六亚甲基亚胺合成MCM-22的方法,US5362697和ZL94192390. 8公开了以六亚甲基亚胺为导向剂,通过控制晶化时间合成具有稳定层状MWW结构MCM-56的方法,US5236575介绍了以六亚甲基亚胺为导向剂合成非层状MCM-49的方法,Nature (1998, Vol396, P353)杂志公开了以六亚甲基亚胺为导向剂、采用分层技术制备具有MWW结构的 ITQ-2的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是提供一种现有技术中未涉及的新的多孔材料。 该材料为层状材料,具有相对较高的比表面积。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的多孔材料的合成方法。为解决上述技术问题之一,本专利技术采用的技术方案如下一种多孔材料,包括以下摩尔关系的组成Al2O3 η SiO2,式中η = 10 80,其中所述多孔材料的XRD衍射图谱在 9. 7士0. 2,6. 9士0. 2,4. 6士0. 2,3. 9士0. 1,3. 7士0. 1 和 3. 4士0. 3 埃处有 d_ 间距最大值。上述技术方案中,η的优选范围为13 70。为解决上述技术问题之二,本专利技术采用的技术方案如下将硅源、铝源、模板剂 R、碱和水混合,混合物以摩尔比计SiO2Al2O3 = 13 70,H20/Si02 = 10 70,R/Si02 = 0. 01 0. 5, OHVSiO2 = 0. 2 0. 6,将上述混合物在温度为140 170°C条件下,晶化18 120小时后取出,经水洗、干燥制得所述多孔材料。其中所述模板剂R选自四乙基氢氧化铵(TEAOH)、六氢吡啶、吡啶、二甲基二乙基氢氧化铵(DMDEA0H)或乙基三甲基氢氧化铵中 (ETMAOH)的至少一种。所述硅源选自无定形二氧化硅、硅溶胶、硅胶、硅藻土或水玻璃中的至少一种;所述铝源选自氢氧化铝、异丙醇铝、仲丁醇铝、铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝、氯化铝或氧化铝中的至少一种,所述碱选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷或氢氧化铯中的至少一种;混合物以摩尔比计优选范围如下SiO2Al2O3 = 14 65,更优选范围为SiO2/ Al2O3= 15 60,H20/Si& = 12 65,更优选范围为 H20/Si& = 15 60,= 0. 03 0. 4,更优选范围为 R/Si02 = 0. 04 0. 3, OHVSiO2 = 0. 25 0. 55,更优选范围为 OHVSiO2 =0. 3 0. 5。本专利技术通过对反应混合物中各组份相对含量的调变和对晶化过程的控制惊奇的发现合成了具有特定XRD衍射数据的层状多孔材料,可用于多孔材料的工业生产中,取得了较好的技术效果。附图说明图1是合成多孔材料的XRD衍射谱图。下面通过实施例对本专利技术作进一步阐述。具体实施例方式实施例1将氢氧化钠2. 2克、硅溶胶(40重量%) 16克、仲丁醇铝1.4克、二甲基二乙基氢氧化铵(20重量% )6. 4克、蒸馏水沈克,混合并搅拌均勻,各组分的摩尔比为SiO2Al2O3 =36,H20/Si02 = 20,OHVSiO2 = 0. 43,R/Si02 = 0. 1。上述混合物,升高温度到 160°C 晶化,在转动烘箱动态晶化48小时后,将晶化釜冷却到室温,再经过离心、洗涤、过滤,将产物放入烘箱中100°C干燥8小时。X-射线粉末衍射数据见表1。表 权利要求1.一种多孔材料,包括以下摩尔关系的组成Al203:n SiO2,式中η = 10 80,其特征在于所述材料的XRD衍射图谱在97 士0. 2,6. 9 士0. 2,4. 6 士0. 2,3. 9 士0. 1,3. 7 士0. 1和 3. 4士0. 3埃处有d-间距最大值。2.根据权利要求1所述的多孔材料,其特征在于η= 13 70。3.权利要求1所述的多孔材料的合成方法,将硅源、铝源、模板剂R、碱和水混合,混合物以摩尔比计 SiO2Al2O3 = 13 70,H20/Si02 = 10 70,R/Si02 = 0. 01 0. 5, OHVSiO2 =0. 2 0. 6,将上述混合物在温度为140 170°C条件下,晶化18 120小时后取出,经水洗、干燥制得所述多孔材料,其中所述模板剂R选自四乙基氢氧化铵、六氢吡啶、吡啶、二甲基二乙基氢氧化铵或乙基三甲基氢氧化铵中的至少一种。4.根据权利要求3所述的多孔材料的合成方法,其特征在于所述硅源选自无定形二氧化硅、硅溶胶、硅胶、硅藻土或水玻璃中的至少一种;所述铝源选自氢氧化铝、异丙醇铝、仲丁醇铝、铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝、氯化铝或氧化铝中的至少一种,所述碱选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷或氢氧化铯中的至少一种。5.根据权利要求3所述的多孔材料的合成方法,其特征在于混合物以摩尔比计SiO2/ Al2O3 = 14 65,H20/Si02 = 12 65,R/Si02 = 0 . 03 0. 4,OHVSiO2 = 0. 25 0. 55。6.根据权利要求5所述的多孔材料的合成方法,其特征在于混合物以摩尔比计SiO2/ Al2O3 = 15 60,H20/Si02 = 15 60,R/Si02 = 0. 04 0. 3,OHVSiO2 = 0. 3 0. 5。全文摘要本专利技术涉及一种,主要解决现有技术中未涉及的一种新的层状多孔材料的问题。本专利技术通过采用一种多孔材料,包括以下摩尔关系的组成Al2O3∶nSiO2,式中n=10~80,其特征在于本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种多孔材料,包括以下摩尔关系的组成:Al2O3:n SiO2,式中n=10~80,其特征在于所述材料的XRD衍射图谱在97±0.2,6.9±0.2,4.6±0.2,3.9±0.1,3.7±0.1和3.4±0.3埃处有d-间距最大值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:贾银娟刘志成高焕新
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:11

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