專利名稱：二乙胺為模板劑合成sapo-5及模板劑回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及SAPO-5分子篩一種新型環(huán)保合成方法，具體地說是提供了一種在較高溫度下 用二乙胺為主要模板劑的磷鋁硅SAPO-5分子篩合成及其模板劑回收方法。
背景技術(shù)：
磷硅鋁SAPO-5分子篩是由磷、硅、鋁和氧組成的。SAPO-5分子篩具有12元環(huán)直孔道， 適中的酸性和較高的熱穩(wěn)定性，在催化、吸附、組裝等方面有獨特性能而受到重視。SAPO-5分子篩合成需要使用有機(jī)模板劑，包括三乙胺、三丙胺、異三丙胺等。這些模板 劑分子尺寸與SAPO-5孔道尺寸0.73nm有較好匹配，因而作為模板劑有利于SAPO-5的合成。 但同時，由于這些模板劑尺寸較大，在合成出SAPO-5結(jié)構(gòu)后，SAPO-5孔道中的模板劑必需 在高溫焙燒條件下氧化燃燒后才能徹底除掉。這就導(dǎo)致了模板劑無法回收利用，也造成 SAPO-5合成成本較高。SAPO-5分子篩低成本合成及模板劑的回收方法，目前，國內(nèi)外尚未 有相關(guān)報道和專利申請。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種方法簡單、成本較低的SAPO-5材料及其制備方法，克服現(xiàn)有技 術(shù)中晶化時間長、產(chǎn)物得率低、模板劑無法回收的缺點，拓展了 SAPO-5制備溫度范圍。本發(fā) 明不同于常規(guī)方法的關(guān)鍵因素就在于以較小分子尺寸的二乙胺為主模板劑，在較大可控制晶 化溫度范圍內(nèi)，合成出SAPO-5晶體，并對其中的二乙胺模板劑進(jìn)行回收利用。二乙胺為模板劑合成SAPO-5及模板劑回收方法，其結(jié)構(gòu)式可用aR《SixAVP。02表示， 其中x、 y、 z分別為Si、 Al、 P的摩爾分?jǐn)?shù)，x=0.01 0.98， y=0.01 0.85， z=0.01 0.80，而 且滿足x+y+z^; R為模板劑，a為模板劑的摩爾數(shù)，a=0.5 2.5;其特征在于模板劑采用 二乙胺，或以二乙胺為主的含氮有機(jī)物混合物，具體合成過程及模板劑回收方法如下(1) 按照分子篩0 500H2O的摩爾量稱取模板劑、硅源、鋁源、磷源和水；(2) 將上述各物料混合，再充分?jǐn)嚢柚瞥赡z；(3) 將凝膠于160 350'C晶化，晶化反應(yīng)時間不短于O.l小時；(4) 晶化完全后過濾，再水洗、干燥，干燥可在25 120'C條件下進(jìn)行；(5) 分子篩在合成后，可在不高于25(TC下加熱，冷凝揮發(fā)出二乙胺模板劑，可以重復(fù)利用二乙胺模板劑。
所述硅源可以是硅溶膠、活性二氧化硅或正硅酸酯；所述鋁源可為垸氧基鋁、假薄姆石 或活性氧化鋁；所述磷源可以是正磷酸、磷酸鋁。
所使用的模板劑是二乙胺或以二乙胺為主與下述之任一種或多種組成的的混合物三乙 胺、三丙胺、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四甲基氫氧化銨、三甲 胺、正丁胺、異丙基胺、二正丙胺、二乙醇胺、吡啶、吡咯、喹啉等。
本發(fā)明獲得的低成本SAPO-5材料主要用于裂化催化劑、氣體的儲存和混合氣體分離。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是晶化時間短、產(chǎn)物得率高、模板劑可回收，制備方法簡單、 成本低廉。


圖1是實施例3得到SAPO-5樣品的XRD圖； 圖2是實施例3得到SAPO-5樣品的SEM具體實施方式
實施例1
按摩爾比例Al(OH)3: 2H3P04: lSi02: 2R: 500H2O混合擬薄水鋁石、磷酸、白炭黑和 二乙胺原料。混合攪拌均勻，密封后在烘箱中345°。加熱0.2小時。抽濾后烘干，在馬弗爐中 空氣氣氛下60(TC焙燒24小時，即可得到SAPO-5材料。得到SAPO-5晶粒大小4~10微米， 產(chǎn)物得率為99%。在250。C下回收二乙胺后，用紅外實驗顯示SAPO-5孔道中己幾乎不含二乙 胺模板劑。
實施例2
按摩爾比例Al(OH)3: 0.5H3PO4: 0.1SiO2: 0.5R: 1( 20混合異丙醇鋁、磷酸、正硅酸乙 酯和8: 1的二乙胺與三乙胺原料?；旌蠑嚢杈鶆颍芊夂笤诤嫦渲?65。C加熱48小時。抽濾 后烘干，在馬弗爐中空氣氣氛下90(TC焙燒12小時，即可得到SAPO-5材料。得到SAPO-5 晶粒大小0.5~5微米，產(chǎn)物得率為65。/。。在250'C下回收部分二乙胺后，用紅外實驗顯示SAPO-5 孔道中還含有極少量模板劑。
實施例3
按摩爾比例Al(OH)3: 1H3P04: 0.5SiO2: 1R: 100H2O混合異丙醇鋁、磷酸、硅溶膠和16: 1的二乙胺與四乙基氫氧化銨原料。密封后在烘箱中30(TC加熱2小時。抽濾后烘干，在 馬弗爐中氧氣氣氛下400'C焙燒12小時，即可得到SAP0-5材料。得到SAPO-5晶粒大小1 3 微米，產(chǎn)物得率為98%。得到的SAPO-5的XRD和SEM如附圖1和圖2所示。在250'C下回 收部分二乙胺后，用紅外實驗顯示SAPO-5孔道中還含有極少量模板劑。
權(quán)利要求
1.二乙胺為模板劑合成SAPO-5及模板劑回收方法，其結(jié)構(gòu)式可用aR·(SixAly·Pz)O2表示，其中x、y、z分別為Si、Al、P的摩爾分?jǐn)?shù)，x＝0.01～0.98，y＝0.01～0.85，z＝0.01～0.80，而且滿足x+y+z＝1；R為模板劑，a為模板劑的摩爾數(shù)，a＝0.5～2.5；其特征在于模板劑采用二乙胺，或以二乙胺為主的含氮有機(jī)物混合物，具體合成過程及模板劑回收方法如下(1)按照分子篩0～500H2O的摩爾量稱取模板劑、硅源、鋁源、磷源和水；(2)將上述各物料混合，再充分?jǐn)嚢柚瞥赡z；(3)將凝膠于160～350℃晶化，晶化反應(yīng)時間不短于0.1小時；(4)晶化完全后過濾，水洗、干燥，干燥可在25～120℃條件下進(jìn)行。(5)分子篩合成后，可在不高于250℃下加熱，冷凝揮發(fā)出二乙胺模板劑，可以重復(fù)利用二乙胺模板劑。
2. 按權(quán)利要求l所述的二乙胺為模板劑合成SAPO-5及模板劑回收方法，其特征在于所述硅源可以是硅溶膠、活性二氧化硅或正硅酸酯；所述鋁源可為垸氧基鋁、假薄姆石或活 性氧化鋁；所述磷源可以是正磷酸、磷酸鋁。
3. 按權(quán)利要求l所述的二乙胺為模板劑合成SAPO-5及模板劑回收方法，其特征在于所使 用的模板劑是二乙胺或以二乙胺為主與下述之任一種或多種組成的的混合物三乙胺、三 丙胺、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四甲基氫氧化銨、三甲胺、 正丁胺、異丙基胺、二正丙胺、二乙醇胺、吡啶、吡咯、喹啉等。
全文摘要
二乙胺為模板劑合成SAPO-5及模板劑回收方法，其結(jié)構(gòu)式可用aR·(Si_xAl_y·P_z)O₂表示，x、y、z分別為Si、Al、P的摩爾分?jǐn)?shù)，且滿足x+y+z＝1；R為模板劑，a為模板劑的摩爾數(shù)，a＝0.5～2.5；其特點是模板劑采用二乙胺或以二乙胺為主的含氮有機(jī)物混合物，按照分子篩0～500H₂O的摩爾量稱取模板劑、硅源、鋁源、磷源和水；混合充分?jǐn)嚢柚瞥赡z；于160～350℃晶化，反應(yīng)時間不短于0.1小時；晶化完全后過濾，水洗、干燥，干燥可在25～120℃條件下進(jìn)行；分子篩合成后，在不高于250℃下加熱，冷凝揮發(fā)出二乙胺模板劑，可以重復(fù)利用二乙胺模板劑。本發(fā)明制備方法簡單、成本低、產(chǎn)物得率高。
文檔編號C01B39/00GK101302015SQ20081004353
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者王利軍 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué)