[发明专利]一种改性MCM－41/氧化铝复合载体材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合新材料技术领域，涉及复合载体材料的制备方法，特别设计一种经F^-改性氧化铝制备的MCM—41/氧化铝复合材料的制备方法。

背景技术

由表面活性剂作为模板导向合成的复合材料在大分子转化、催化、作为催化剂载体、吸附分离以及生物大分子的分离纯化等领域有着广泛的应用前景和学术研究价值。

美国专利US 5098684提供了一种制备介孔分子筛MCM—41的方法，将100g十六烷基三甲基氢氧化铵溶液与100g四甲基氢氧化铵溶液(25％)混合，搅拌，添加25g0.02微米的氧化硅水合物(含6wt.％的游离水和4.5wt.％的结合水)，混合物在高压釜中150℃水热晶化过夜，将固体产物分离、洗涤、室温干燥，540℃下在N₂中焙烧1h，随后在空气中焙烧6h。介孔分子筛的比表面积为993m²/g，676℃下100％水蒸汽中处理2h比表面积保留72％，788℃下100％水蒸汽中处理2h比表面积保持55％，在沸石中处理12

h结构完全破坏，说明水热稳定性差。介孔分子筛在550℃焙烧6h后晶胞收缩25％，750℃以上热处理结构迅速破坏，说明热稳定性也差。

美国专利US 5942208为了克服水热稳定性差的问题，采用了三次调节pH及添加盐类的方法：(1)将铵盐水溶液，硅酸盐，铝酸盐，烷基三甲基卤代铵混合；(2)用此混合物进行水热晶化反应，调节pH值，重新进行水热晶化反应；(3)在混合物中添加一种或多种能与一价阳离子成键的水溶性有机或无机盐，包括CH₃COONa、LiCl、NaCl、KCl、NaNO₃、Na₂SO₄等；(4)重复步骤(2)；(5)在合适温度下进行适当时间的水热晶化反应，得到介孔分子筛的中间相；(6)过滤、洗涤、干燥；(7)500～600℃焙烧。介孔分子筛在含2.3kPa水蒸汽的氧气中500℃焙烧2h或沸水中处理12h，结构没有破坏，但此工艺过程复杂，重复性差，周期长，难以大规模应用。

金英杰等(石油化工，1999，28：524)以硅酸钠、活性氧化铝为硅源和铝源，以CTMAB为结构模板剂，通过优化合成条件，合成出孔径3.18nm、比表面积1103m²/g、孔壁厚度2.82nm的MCM—41中孔分子筛，可以提高MCM—41中孔分子筛的稳定性。

窦涛等(燃料化学学报，1998，26(3)：243)分别以表面活性剂1631和1831、采用室温法和水热晶化法合成了纯硅MCM—41中孔分子筛材料。与在1831作用下相比，利用1631制备的分子筛样品具有较快的晶化速率和较好的热稳定性，而采用1831则可得到具有较大的晶胞参数以及良好的水热稳定性和耐酸性的纯硅MCM—41产品。

纯硅的MCM—41分子筛的稳定性很好，但酸性很弱。加入铝是提高酸性的主要方法，但加入铝以后，AlMCM—41分子筛的稳定性会下降很多。中国专利CN 03134883.1介绍了用氧化铝为铝源、水玻璃为硅源，1831为模板剂合成了稳定性高的MCM—41/氧化铝复合材料。但MCM—41的结构稳定性还不是很好。为了进一步提高含铝的AlMCM—41的稳定性，同时具有很好的酸性，对氧化铝进行表面处理是解决这一问题的有效手段。

本发明是将氧化铝进行F^-离子改性，并与水玻璃和模板剂混合，水热合成高稳定性的MCM—41/氧化铝复合材料。合成的MCM—41分子筛的结构稳定性提高得更多。

发明内容

本发明的MCM—41/氧化铝复合材料的平均孔径为3～10nm，孔容为0.5～1.1ml/g，比表面积180～500m²/g，制备MCM-41/氧化铝复合材料的目的是提供一种具有更高的稳定性的加氢精制和加氢处理催化剂载体，更适合于作为柴油加氢脱硫、加氢脱氮、芳烃加氢饱和以及重质馏分油的加氢处理催化剂的载体。

复合材料制备总体思路：本发明是用氟化物的水溶液浸渍一定目数(20～100目)的氧化铝，再加入水玻璃等硅源，加入模板剂，用稀酸调节pH值，水热晶化后水洗，干燥，焙烧，筛分而成。

本发明的实施步骤如下：