[发明专利]MCM－48介孔分子筛的制备方法

说明书

本发明属于分子筛的制备方法，具体的说涉及一种MCM-48介孔分子筛的制备方法。

《自然》(Nature)，1992年359期710页，美国Mobil公司首次报道M41S系列介孔分子筛，因其具有2-10nm的可调孔径、有序的孔道排列及高的表面积，在催化、吸附、分离等领域有良好的应用前景，引起了人们的广泛关注。MCM-48是M41S系列的一员，因其双螺旋形三维孔道结构，具有良好的传输性能而引起人们极大的兴趣。它的合成大多采用阳离子表面活性剂作模板剂在水热条件下进行。《材料化学》(Chem.Mater.)1994年第6期2317页报道MCM-48的合成通常需要较多的模板剂(表面活性剂/硅摩尔比在0.65～1.5)，《高级材料》(Adv.Mater.)2000年12期359页认为MCM-48产率较低，一般在60％以下。

本发明的目的是提供一种高产率的MCM-48介孔分子筛的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：在阳离子表面活性剂模板剂存在下，正硅酸酯碱性条件下水解缩合，在合成过程中调节pH值，获得高产率高质量的MCM-48介孔分子筛。

本发明制备MCM-48分子筛原料组成质量百分比为：

正硅酸乙酯7.9～18.9％，氢氧化钠0.75～1.63％，十六烷基三甲基溴化铵3.1～16.8％，水66.4～87.1％。

制备方法具体步骤如下：

(1)按原料组成质量百分比将3.1～16.8％的十六烷基三甲基溴化铵和0.75～1.63％的氢氧化钠溶解在66.4～87.1％的去离子水中，在强烈搅拌下缓慢加入正硅酸乙酯，继续搅拌反应30分钟后，转移至密闭反应器中；

(2)将密闭反应器中产物在80～150℃晶化1～3天后，加入HCl调节pH值到6～9，再在80～150℃继续晶化2天；

(3)将晶化产物经过滤、洗涤、晾干后，在550℃下焙烧6小时，得到MCM-48分子筛。

本发明的制备方法与现有的制备方法相比具有如下优点：

本发明的制备方法由于采用了调节pH值，使MCM-48的产率显著提高。当调节pH＝7时，产率高达97％。BET比表面积达到1100m²/g，孔径2.6nm左右。

图1为实例2合成的MCM-48的XRD图谱；

图2为实例3合成的MCM-48的氮气吸附-脱附曲线；

图3为实例3合成的MCM-48的孔分布曲线。

实施例1

将2.04g CTAB、0.370g氢氧化钠溶解在20g去离子水中，在强烈搅拌下加入4.00g正硅酸乙酯(TEOS)，继续搅拌反应30分钟后，转移至聚四氟乙烯瓶中。100℃晶化3天后，加入HCl调节pH＝6，再在100℃晶化2天。过滤、洗涤、晾干，550℃下焙烧6小时，得到MCM-48介孔分子筛。产率97％。实施例2

将3.55g CTAB、0.380g氢氧化钠溶解在25g去离子水中，在强烈搅拌下加入4.20g正硅酸乙酯，继续搅拌反应30分钟后，转移至聚四氟乙烯瓶中。100℃晶化3天后，加入HCl调节pH＝7，再在100℃晶化2天。过滤、洗涤、晾干，550℃下焙烧6小时，X-射线衍射(XRD，在D/max-rA衍射仪上进行测试，30kV，20mA，CuKα)表明，产品为典型的MCM-48介孔分子筛。产率97％。

实施例3

将3.05g CTAB、0.370g氢氧化钠溶解在25g去离子水中，在强烈搅拌下加入4.20g正硅酸乙酯，继续搅拌反应30分钟后，转移至聚四氟乙烯瓶中。120℃晶化2天后，加入HCl调节pH＝8，再在120℃晶化1天。过滤、洗涤、晾干，550℃下焙烧6小时，得到MCM-48介孔分子筛。产率94％，氮气吸附(在ASAP2000-ASAP2000M组合型吸附仪上进行)测得BET比表面积1156m²/g，最可几孔径2.6纳米(由BJH方法对脱附曲线计算得到)。

实施例4

将4.07g CTAB、0.450g氢氧化钠溶解在30g去离子水中，在强烈搅拌下加入4.50g正硅酸乙酯(TEOS)，继续搅拌反应30分钟后，转移至聚四氟乙烯瓶中。100℃晶化1天后，加入HCl调节pH＝9，再在100℃晶化3天。过滤、洗涤、晾干，550℃下焙烧6小时，得到MCM-48介孔分子筛。产率85％，BET比表面积1137m²/g，最可几孔径2.6纳米。