[发明专利]钴磷酸硅铝分子筛的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于杂原子硅磷酸铝分子筛技术领域，具体涉及一种以四乙烯五胺为模板剂合成含有过渡金属杂原子的硅磷酸铝分子筛的方法。

背景技术

硅磷酸铝分子筛在催化剂中的应用最为广泛，主要用于石油炼制与加工过程,如烷基化、氢化-脱氢、裂化等。在环保催化方面应用也较为广泛，如汽车尾气处理，降低硫氮化物。利用硅磷酸铝分子筛骨架的孔道为模板，可以制备具有量子限域的量子点、超晶格、以及分子导线、电子传输链等，其特殊的孔腔与通道可作高密度的信息储存和加工的介质，以及可控能的空间传输。这将为分子筛在高新技术材料与相关器件开辟全新应用领域提供了有力的基础。

随着硅磷酸铝分子筛种类不断的增多，其在石油化工、环境保护、现代工业以及精细化工等领域有了很大的应用前景。合成制备新型的硅磷酸铝分子筛已经成为分子筛研究领域的重要课题。合成分子筛常见的方法有：水热合成法、离子热合成法、高温焙烧法、室温合成法、微波辐射合成法等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、形貌可控的钴磷酸硅铝分子筛的制备方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：将磷酸与正硅酸乙酯或硅溶胶混合，搅拌至凝胶状，搅拌条件下，依次加入蒸馏水、钴盐、纳米氢氧化铝或拟薄水铝石、氟化铵、四乙烯五胺，搅拌均匀，磷酸与正硅酸乙酯或硅溶胶、H₂O、钴盐、纳米氢氧化铝或拟薄水铝石、氟化铵、四乙烯五胺的摩尔比为1:0.05～0.2:20～150:0.3～2:0.2～0.9:0.1～0.5:0.3～0.5，用冰乙酸或质量分数为25%～28%的氨水调节pH值至4.5～6.5，加热至140～220℃水热晶化12～72小时，冷却至室温，用去离子水洗涤5～10次，过滤，干燥，制备成钴磷酸硅铝分子筛。

本发明钴磷酸硅铝分子筛的制备方法中，将磷酸与正硅酸乙酯或硅溶胶混合，搅拌至凝胶状，搅拌条件下，依次加入蒸馏水、钴盐、纳米氢氧化铝或拟薄水铝石、氟化铵、四乙烯五胺，搅拌均匀，磷酸与正硅酸乙酯或硅溶胶、H₂O、钴盐、纳米氢氧化铝或拟薄水铝石、氟化铵、四乙烯五胺的摩尔比优选为1:0.05～0.2:60～80:0.3～0.5:0.5～0.7:0.1～0.3:0.3～0.5，优选用冰乙酸或质量分数为25%～28%的氨水调节pH值至5～6，加热至160～200℃水热晶化12～48小时，冷却至室温，用去离子水洗涤5～10次，过滤，干燥，制备成钴磷酸硅铝分子筛。

本发明钴磷酸硅铝分子筛的制备方法中，将磷酸与正硅酸乙酯或硅溶胶混合，搅拌至凝胶状，搅拌条件下，依次加入蒸馏水、钴盐、纳米氢氧化铝或拟薄水铝石、氟化铵、四乙烯五胺，搅拌均匀，磷酸与正硅酸乙酯或硅溶胶、H₂O、钴盐、纳米氢氧化铝或拟薄水铝石、氟化铵、四乙烯五胺的摩尔比最佳为1:0.07:70:0.4:0.6:0.3:0.4，最佳用冰乙酸或质量分数为25%～28%的氨水调节pH值至5.5，加热至180℃水热晶化24小时，冷却至室温，用去离子水洗涤5～10次，过滤，干燥，制备成钴磷酸硅铝分子筛。

本发明的钴盐最佳为乙酸钴。

本发明以四乙烯五胺为模板剂，通过水热合成法制备成钴磷酸硅铝分子筛。本发明方法操作简单，所制备的钴磷酸硅铝分子筛为球形，直径大约为80μm，形貌可控，球形表面为孔结构，可用于吸附领域。

附图说明

图1是实施例1制备的钴磷酸硅铝分子筛的扫描电镜图。

图2是实施例1制备的钴磷酸硅铝分子筛的粉末X射线衍射图。

图3是磷酸与正硅酸乙酯、H₂O、乙酸钴、纳米氢氧化铝、氟化铵、四乙烯五胺的摩尔比为1:0.07:70:0.4:0.6:0.3:0.3制备的钴磷酸硅铝分子筛的扫描电镜图。

图4是磷酸与硅溶胶、H₂O、乙酸钴、纳米氢氧化铝、氟化铵、四乙烯五胺的摩尔比为1:0.07:70:0.4:0.6:0.3:0.5制备的钴磷酸硅铝分子筛的扫描电镜图。

图5是磷酸与正硅酸乙酯、H₂O、硫酸钴、纳米氢氧化铝、氟化铵、四乙烯五胺的摩尔比为1:0.07:70:0.4:0.6:0.1:0.4制备的钴磷酸硅铝分子筛的扫描电镜图。

图6是磷酸与正硅酸乙酯、H₂O、乙酸钴、纳米氢氧化铝、氟化铵、四乙烯五胺的摩尔比为1:0.07:70:0.4:0.6:0.0.15:0.4制备的钴磷酸硅铝分子筛的扫描电镜图。