[发明专利]一种采用新型模板剂合成SAPO-41分子筛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸硅铝分子筛的合成方法，具体涉及一种磷酸硅铝分子筛SAPO-41的合成方法。

背景技术

SAPO-41是具有AFO拓扑结构的磷酸硅铝类中孔分子筛，具有由十元环组成的一维椭圆型孔道，孔道尺寸为0.43nm×0.70nm。SAPO-41分子筛骨架由Si、Al、P和O元素构成，属于正交晶系，晶胞尺寸为a=0.97nm，b=2.55nm，c=0.84nm。SAPO类分子筛不仅具有温和的酸性，而且其孔道尺寸和几何构型非常有利于单支链烷烃异构体的形成，因此SAPO-41分子筛作为酸性载体担载贵金属制备的双功能催化剂在长碳链正构烷烃加氢异构化反应中表现出优异的催化活性和异构化选择性。

US.4440871报道了使用拟薄水铝石作为铝源、磷酸为磷源、白炭黑为硅源，四丁基氢氧化铵(TBAOH)和二正丙胺(DPA)为模板剂合成SAPO-41分子筛的方法。由于二正丙胺(DPA)可以导致包括具有AEL结构的SAPO-11、ATO结构的SAPO-31、ATN结构的SAPO-39、AFI结构的SAPO-5以及GIS结构的SAPO-43等多种晶相分子筛的生成，在合成SAPO-41过程中极易得到这些分子筛的共生产物，而且合成该分子筛的重复性差，因此难以获得纯相的SAPO-41分子筛。

P.Me′riaudeau等在Microporous and Mesoporous Materials1988,26,161-173中报道了使用高纯度、高成本的拟薄水铝石和二正丙胺作反应原料，尤其对模板剂二正丙胺的纯度要求极高，用量较大，增加制备成本，而且得到的SAPO-41分子筛存在杂晶，且不利于实现大批量工业化生产，在很大程度上限制了其工业应用。

发明内容

本发明的目的是要解决现有以二正丙胺(DPA)为模板剂合成SAPO-41分子筛的方法存在制备成本高、存在杂晶，且不利于实现大批量工业化生产的问题，而提供一种采用新型模板剂合成SAPO-41分子筛的方法。

一种采用新型模板剂合成SAPO-41分子筛的方法，具体是按以下步骤进行：一、将质量分数为85%的磷酸、拟薄水铝石、二正丁胺和硅溶胶依次加入到去离子水中，在500r/min~2000r/min的转速下搅拌1h~8h，即得到初始凝胶；二、将步骤一中得到的初始凝胶置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢晶化釜中，160℃~200℃下晶化2h~72h，然后冷却至室温，冷却至室温产生的晶化产物经依次经过离心、洗涤和100℃~200℃下干燥10h～24h，最后在500℃~700℃下焙烧4h~30h，自然冷却至室温即得到SAPO-41分子筛；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与拟薄水铝石的质量比为1:(0.3~1.2)；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与二正丁胺的质量比为1:(11~2.4)；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与硅溶胶的质量比为1:(0.05~1.0)；步骤一中所述的质量分数为85%的磷酸与去离子水的质量比为1:(3.1~5.1)。

本发明的优点：一、采用二正丁胺为模板剂，在水热条件下晶化2h~72h的方法制备的SAPO-41分子筛产品为纯相，没有SAPO-5，SAPO-31和SAPO-11等杂晶；二、采用二正丁胺为模板剂，模板剂价格相对较低，而且用量减少，大大缩减了分子筛的合成成本；三、采用本发明方法可以合成硅铝比在较宽范围内变化的SAPO-41分子筛，使分子筛的酸性可调控性更强，可以作为催化剂广泛应用于石油化工、精细化工等领域，实现大批量工业化生产。

附图说明

图1是试验一制备得到的SAPO-41分子筛的X射线衍射图；图2是试验一制备得到的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图；图3是试验二制备得到的SAPO-41分子筛的X射线衍射图；图4是试验二制备得到的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图；图5是试验三制备得到的SAPO-41分子筛的X射线衍射图；图6是试验三制备得到的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图；图7是试验四制备得到的SAPO-41分子筛的X射线衍射图；图8是试验四制备得到的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图；图9是试验五制备得到的SAPO-41分子筛的X射线衍射图；图10是试验五制备得到的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图；图11是试验六制备得到的SAPO-41分子筛的X射线衍射图；图12是试验六制备得到的SAPO-41分子筛的扫描电子显微镜图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种采用新型模板剂合成SAPO-41分子筛的方法，具体是按以下步骤进行：