[发明专利]Ti-Beta分子筛膜制备方法及其在有机物分离中的应用

权利要求书

1.一种Ti-Beta分子筛膜的制备方法，其特征是采用Ti-Beta晶体作为晶种，诱导在支撑体上形成Ti-Beta分子筛膜，其制备按如下步骤：

1)纳米Ti-Beta分子筛晶种制备：以正硅酸乙酯或硅溶胶或沉降硅为硅源，三氯化钛或四氯化钛或钛酸丁酯为钛源，四乙基氢氧化铵或四乙基溴化铵为模板剂，氢氧化钠为钠源，以SiO₂/TiO₂＝5～120，(TEA)₂O/SiO₂＝0.1～0.40，Na₂O/SiO₂＝0.02～0.3，H₂O/SiO₂＝15～80的摩尔配比配制溶胶，采用静态水热合成方法在120～170℃温度，自生压力下晶化144～264h，晶化结束后产物经过滤、洗涤至中性，烘干，480～540℃焙烧8～10小时得到纳米Ti-beta分子筛晶种；

2)晶种涂敷：将多孔不锈钢或莫来石或氧化铝支撑体打磨、超声清洗和干燥，然后将支撑体浸泡在含5～80％的二甲基二乙氧基硅烷的甲醇溶液中，浸渍10～30分钟，使支撑体表面带上正电荷后浸置在3～12wt％的Ti-Beta分子筛纳米晶种溶液中，浸置时间为2～30分钟，慢慢提离溶液，干燥，反复浸置1～3次，晶种涂敷密度为0.5～2mg/cm²；

3)膜合成用溶胶的制备：以正硅酸乙酯或硅溶胶或沉降硅为硅源，三氯化钛或四氯化钛或钛酸丁酯为钛源，四乙基氢氧化铵或四乙基溴化铵为模板剂，氢氧化钠为钠源，配制成SiO₂-TiO₂-(TEA)₂O-Na₂O-H₂O体系的溶胶，各组份以物质氧化物摩尔比表示为：SiO₂/Al₂O₃＝10～150，(TEA)₂O/SiO₂＝0.05～0.45，Na₂O/SiO₂＝0.03～0.25，H₂O/SiO₂＝8～150；

4)水热合成Ti-Beta分子筛膜：配制好的溶胶加入密闭不锈钢反应釜中，并将预涂Ti-Beta晶种的管式多孔支撑体竖直置入溶胶中，溶胶液面需浸没支撑体；将装好了溶胶和支撑体的密闭不锈钢反应釜进行静态水热合成，水热合成条件为温度120～180℃，时间144～264小时，反应完成后取出，洗去表面碱液，在100℃下烘12小时，空气气氛中480～540℃焙烧8～10小时。

2.根据权利要求1所述的Ti-Beta分子筛膜的制备方法，其特征在于膜合成用溶胶各组份以物质氧化物摩尔比范围为：SiO₂/Al₂O₃＝15～80，(TEA)₂O/SiO₂＝0.08～0.3，Na₂O/SiO₂＝0.04～0.15，H₂O/SiO₂＝15～90。

3.根据权利要求1所述的Ti-Beta分子筛膜的制备方法，其特征在于合成温度在120～180℃的范围，优选为130～150℃。在140℃的反应温度下，最佳的反应时间为168～216小时。

4.根据权利要求1所述的Ti-Beta分子筛膜的制备方法，其特征在于合成的Ti-Beta分子筛膜钛原子进入分子筛骨架结构，Ti-Beta分子筛膜中钛元素与硅元素的质量比为0.0001～0.5的范围。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于支撑体材料为多孔管状不锈钢。

6.权利要求1～6所述的Ti-Beta分子筛膜的制备方法，其特征是应用甲醇/碳酸二甲酯混合物选择性分离出甲醇。