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SCM-36分子筛、其制造方法及其用途

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


SCM-36分子筛、其制造方法及其用途

技术领域

本发明涉及一种SCM-36分子筛、其制造方法及其用途。

背景技术

在工业上,分子筛材料因其具有空旷的结构和大的表面积而被广泛用于催化、离子交换、吸附和分离等领域。这些材料结构上的细微差别,预示着用来表征它们的各种可观察性能有差异,如它们的形貌、比表面积、空隙尺寸和这些尺寸的可变性等,同时也意味着它们本身在材料的催化和吸附性能等方面存在重大差异。

结晶微孔沸石的基本骨架结构是基于刚性的三维TO

分子筛的特定结构是由X-射线衍射谱图(XRD)确定的,X-射线衍射谱图(XRD)由X-射线粉末衍射仪测定,使用Cu-Kα射线源、镍滤光片。不同的沸石分子筛,其XRD谱图特征不同。已有的分子筛,如A型沸石、Y型沸石、MCM-22分子筛等等均具有各自特点的XRD谱图。

同时,具有相同XRD谱图特征,但骨架元素种类不同,也是不同分子筛。如TS-1分子筛(US4410501)与ZSM-5分子筛(US3702886),它们二者具有相同的XRD谱图特征,但骨架元素不同。具体来说,TS-1分子筛骨架元素为Si和Ti,具有催化氧化功能,而ZSM-5分子筛骨架元素为Si和Al,具有酸催化功能。

另外,具有相同XRD谱图特征,骨架元素种类也相同,但是骨架元素的相对含量不同,属于不同分子筛。如X沸石(US2882244)与Y沸石(US3130007),二者具有相同的XRD谱图特征,骨架元素均为Si和Al,但Si和Al的相对含量不同。具体来说,X沸石Si/Al摩尔比低于1.5,而Y沸石Si/Al摩尔比高于1.5。

发明内容

本发明人在现有技术的基础上经过刻苦的研究,发现了一种新型的SCM-36分子筛,并进一步发现了其具有有益性能。具体而言,本发明提供了一种SCM-36分子筛、其制造方法及其用途。

本发明第一方面提供了一种SCM-36分子筛,所述分子筛具有示意性化学组成“mSiO

a:±0.30°,b:随2θ变化。

上述技术方案中,所述分子筛还可以具有包括如下表所示的X-射线衍射图谱中的至少一个衍射峰,

a:±0.30°,b:随2θ变化。

上述技术方案中,所述分子筛具有示意性化学组成“mSiO

上述技术方案中,所述分子筛的比表面积为300~700米

上述技术方案中,所述分子筛的总孔容为0.20~1.50厘米

上述技术方案中,所述分子筛为纳米片状形貌,晶体的厚度<30纳米,优选5~25纳米,更优选7~20纳米。

上述技术方案中,所述分子筛的微孔孔径为0.20~0.75纳米,优选0.30~0.70纳米。

上述技术方案中,所述分子筛的化学组成中还包括非硅和非铝的元素,选自包括钛、硼、锆、锡和铁中的至少一种。

上述技术方案中,所述分子筛的示意性化学组成中,以氧化物的总摩尔数为基准,含有摩尔分数不超过3%的非硅和非铝的元素氧化物。

本发明第二方面提供了一种SCM-36分子筛的制造方法,包括使包含硅源、铝源、有机结构导向剂(A)、有机结构导向剂(B)、碱源和水的混合物晶化以获得所述分子筛的步骤;和任选地,还包括焙烧所述获得的分子筛的步骤;其中,所述有机结构导向剂(A)选自四甲基氢氧化铵或其季铵盐形式中的至少一种;所述有机结构导向剂(B)选自碳数为十到十六烷基吡啶或正辛基三甲基化合物的季铵盐或其季铵碱中的至少一种。

上述技术方案中,所述硅源(以SiO

上述技术方案中,所述混合物晶化的晶化温度为120~200℃,晶化时间为1~15天,优选晶化温度为130~190℃,晶化时间为2~12天,更优选晶化温度为140~180℃,晶化时间为3~9天。

上述技术方案中,优选地,晶化结束后要进行过滤、洗涤、干燥;所述干燥的干燥温度为40~150℃,优选50~120℃,干燥时间为1~30小时,优选2~24小时。

上述技术方案中,所述焙烧的焙烧温度为300~800℃,优选400~650℃,焙烧时间为1~12小时,优选2~10小时,焙烧气氛为空气或者氧气气氛。

上述技术方案中,所述硅源选自硅酸、硅胶、硅溶胶、硅酸四乙酯、水玻璃中的至少一种;所述铝源选自氢氧化铝、氧化铝、铝酸盐、铝盐和四烷氧基铝中的至少一种。

上述技术方案中,所述碱源选自碱金属、碱土金属为阳离子的无机碱中的至少一种。

上述技术方案中,所述有机结构导向剂(A)选自四甲基氢氧化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵或四甲基碘化铵中的至少一种。

上述技术方案中,所述有机结构导向剂(B)优选选自溴化十六烷基吡啶、溴化十四烷基吡啶、溴化十二烷基吡啶、溴化十烷基吡啶、氯化十六烷基吡啶、氯化十四烷基吡啶、氢氧化十六烷基吡啶、正辛基三甲基氯化铵、正辛基三甲基溴化铵或正辛基三甲基氢氧化铵中的至少一种。所述有机结构导向剂(B)进一步优选为溴化十六烷基吡啶、溴化十四烷基吡啶、溴化十二烷基吡啶、氯化十六烷基吡啶、氢氧化十六烷基吡啶、正辛基三甲基氯化铵或正辛基三甲基溴化铵中的至少一种。

上述技术方案中,所述混合物中还包括非硅和非铝源,所述非硅和非铝源选自钛源、硼源、锆源、锡源和铁源的至少一种。

上述技术方案中,所述钛源选自含钛有机金属配合物、四烷氧基钛、二氧化钛和硝酸钛中的至少一种;所述硼源选自硼酸、硼酸盐、硼砂和三氧化二硼中的至少一种;所述锆源选自含锆有机金属配合物、锆盐、氢氧化锆、醇锆、二氧化锆中的至少一种;所述锡源选自含锡有机金属配合物、锡盐、二氧化锡中的至少一种;所述铁源选自含铁有机金属配合物、硝酸铁、氯化铁和氧化铁中的至少一种。

上述技术方案中,所述硅源(以SiO

本发明第三方面提供了一种分子筛组合物,包含根据前述任一方面所述的SCM-36分子筛或者按照前述任一方面所述的制造方法制造的SCM-36分子筛,以及粘结剂。

本发明第四方面提供了一种前述任一方面所述的SCM-36分子筛或者SCM-36分子筛组合物,或者按照前述任一方面所述的制造方法制造的SCM-36分子筛作为吸附剂或有机化合物转化用催化剂的应用。

根据本发明,所涉及的SCM-36分子筛,其骨架结构与化学组成是本领域之前从未获得过的。

附图说明

图1为实施例1中所得分子筛的X射线衍射谱图(XRD);

图2为实施例1中所得分子筛的扫描电镜图(SEM);

图3为实施例1中所得分子筛的透射电镜图(TEM);

图4为实施例2中所得分子筛的X射线衍射谱图(XRD);

图5为实施例3中所得分子筛的扫描电镜图(SEM);

图6为对比例1中所得样品的X射线衍射谱图(XRD);

图7为对比例3中所得样品的X射线衍射谱图(XRD);

图8为对比例4中所得样品的X射线衍射谱图(XRD)。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细说明,但是需要指出的是,本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制,而是由附录的权利要求书来确定。

本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都引于此供参考。除非另有定义,本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下,以本说明书的定义为准。

当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时,该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用的那些,但也包括目前还不常用,却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。

在本说明书的上下文中,除了明确说明的内容之外,未提到的任何事宜或事项均直接适用本领域已知的那些而无需进行任何改变。而且,本文描述的任何实施方式均可以与本文描述的一种或多种其他实施方式自由结合,由此而形成的技术方案或技术思想均视为本发明原始公开或原始记载的一部分,而不应被视为是本文未曾披露或预期过的新内容,除非本领域技术人员认为该结合是明显不合理的。

在本说明书的上下文中,对于分子筛,在其孔道中的除水及金属离子以外的其他合成该分子筛时填充在孔道中的物质(比如有机模板剂分子等)未被脱除之前,称为“前驱体”。

在本说明书的上下文中,在分子筛的XRD数据中,w、m、s、vs代表衍射峰强度,w为弱,m为中等,s为强,vs为非常强,这为本领域技术人员所熟知的。一般而言,w为小于20;m为20~40;s为40~70;vs为大于70。

在本说明书的上下文中,分子筛的结构是由X-射线衍射谱图(XRD)确定的,而X-射线衍射谱图(XRD)由X-射线粉末衍射仪测定,使用Cu-Kα射线源、镍滤光片。样品测试前,采用扫描电子显微镜(SEM)观察分子筛样品的结晶情况,确认样品中只含有一种晶体,即分子筛样品为纯相,在此基础上再进行XRD测试,确保XRD谱图中的衍射峰中没有其他晶体的干扰峰。

在本说明书的上下文中,所谓比表面积,是指单位质量样品所具有的总面积,包括内表面积和外表面积。非孔性样品只具有外表面积,如硅酸盐水泥、一些粘土矿物粉粒等;有孔和多孔样品具有外表面积和内表面积,如石棉纤维、硅藻土和分子筛等。有孔和多孔样品中孔径小于2纳米的孔的表面积是内表面积,扣除内表面积后的表面积称为外表面积,单位质量样品具有的外表面积即外比表面积。

在本说明书的上下文中,所谓孔容,指单位质量多孔材料所具有的孔的容积。所谓总孔容,是指单位质量分子筛所具有的全部孔(一般仅计入孔道直径小于50纳米的孔)的容积。所谓微孔孔容,是指单位质量分子筛所具有的全部微孔(一般指的是孔道直径小于2纳米的孔)的容积。材料的孔结构参数,如:总孔体积、微孔体积、总比表面积和外比表面积是通过物理吸附仪(如美国麦克仪器公司的TriStar 3000物理吸附仪)测得分子筛的氮气物理吸脱附等温线,再经BET法和t-plot法计算得到。氮气物理吸脱附实验条件为:测量温度-169℃,测量前将分子筛在300℃真空预处理10小时。

在本说明书的上下文中,所谓晶体的厚度,指使用透射电子显微镜在10万倍的放大倍率下观测分子筛,随机选取一个观测视野,计算该观测视野中所有片状晶体的厚度之和的平均值。重复该操作共计10次。以10次的平均值之和的平均值作为晶体厚度。

本发明涉及一种SCM-36分子筛。该SCM-36分子筛的骨架结构和化学组成是本领域之前从未获得过的。

根据本发明,所述SCM-36分子筛可以以未焙烧状态(合成态)存在,也可以以焙烧的状态存在。在以合成态存在时,所述SCM-36分子筛一般具有如式“mSiO

根据本发明,所述分子筛在其焙烧后的形式中具有包括如下表所示的X-射线衍射图谱,

a:±0.30°,b:随2θ变化。

根据本发明,所述分子筛还可以具有包括如下表所示的X-射线衍射图谱中的至少一个衍射峰,

a:±0.30°,b:随2θ变化。

根据本发明,所述SCM-36分子筛具有示意性化学组成mSiO

根据本发明,所述分子筛的比表面积(BET法)为300~700米

根据本发明,所述分子筛的总孔容为0.20~1.50厘米

根据本发明,所述分子筛为纳米片状形貌,晶体的厚度<30纳米,优选5~25纳米,更优选7~20纳米。

根据本发明,所述分子筛经氩吸附测得的微孔孔径为0.20~0.75纳米,优选0.30~0.70纳米。

根据本发明,所述分子筛含有物质的量分数不超过3%的非硅和非铝的元素。所述非硅和非铝的元素选自包括钛、硼、锆、锡和铁中的至少一种。

根据本发明,所述SCM-36分子筛可以通过如下的制造方法进行制造。鉴于此,本发明还涉及一种SCM-36分子筛的制造方法,包括使包含硅源、铝源、有机结构导向剂(A)、有机结构导向剂(B)、碱源和水的混合物(以下简称为混合物)在晶化条件下晶化以获得所述分子筛的步骤(以下称为晶化步骤);和任选地,还包括焙烧所述获得的分子筛的步骤。

根据本发明,所述有机结构导向剂(A)选自四甲基氢氧化铵或其季铵盐形式中的至少一种;所述有机结构导向剂(B)选自碳数为十到十六烷基吡啶或正辛基三甲基化合物的季铵盐或其季铵碱中的至少一种。

根据本发明,在所述分子筛的制造方法中,所述有机结构导向剂(A)优选选自四甲基氢氧化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵或四甲基碘化铵中的至少一种。所述有机结构导向剂(B)优选选自溴化十六烷基吡啶、溴化十四烷基吡啶、溴化十二烷基吡啶、溴化十烷基吡啶、氯化十六烷基吡啶、氯化十四烷基吡啶、氢氧化十六烷基吡啶、正辛基三甲基氯化铵、正辛基三甲基溴化铵或正辛基三甲基氢氧化铵中的至少一种,进一步优选为溴化十六烷基吡啶、溴化十四烷基吡啶、溴化十二烷基吡啶、氯化十六烷基吡啶、氢氧化十六烷基吡啶、正辛基三甲基氯化铵或正辛基三甲基溴化铵中的至少一种。

根据本发明,在所述分子筛的制造方法中,所述硅源(以SiO

根据本发明,在所述分子筛的制造方法中,所述混合物晶化的晶化温度为120~200℃,晶化时间为1~15天,优选晶化温度为130~190℃,晶化时间为2~12天,更优选晶化温度为140~180℃,晶化时间为3~9天。

根据本发明,在所述分子筛的制造方法中,所述晶化步骤可以按照本领域常规已知的任何方式进行,比如可以举出使所述硅源、所述硅源、所述有机结构导向剂、碱源和水按照预定的比例混合,并使所获得的混合物在晶化条件下水热晶化的方法。

根据本发明,在所述分子筛的制造方法中,所述硅源选自硅酸、硅胶、硅溶胶、硅酸四乙酯、水玻璃中的至少一种;所述铝源选自氢氧化铝、氧化铝、铝酸盐、铝盐和四烷氧基铝中的至少一种。

根据本发明,在所述分子筛的制造方法中,所述碱源选自碱金属、碱土金属为阳离子的无机碱中的至少一种,比如氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。

根据本发明,在所述分子筛的制造方法中,所述混合物中还包括非硅和非铝源,所述非硅和铝源选自钛源、硼源、锆源、锡源和铁源的至少一种。

根据本发明,在所述分子筛的制造方法中,所述钛源选自含钛有机金属配合物、四烷氧基钛、二氧化钛和硝酸钛中的至少一种;所述硼源选自硼酸、硼酸盐、硼砂和三氧化二硼中的至少一种;所述锆源选自含锆有机金属配合物、锆盐、氢氧化锆、醇锆、二氧化锆中的至少一种;所述锡源选自含锡有机金属配合物、锡盐、二氧化锡中的至少一种;所述铁源选自含铁有机金属配合物、硝酸铁、氯化铁和氧化铁中的至少一种。

根据本发明,所述硅源(以SiO

根据本发明,在所述分子筛的制造方法中,在所述晶化步骤结束之后,可以通过常规已知的任何分离方式从所获得的产物混合物中分离出分子筛作为产品,由此获得本发明的SCM-36分子筛。作为所述分离方式,比如可以举出对所述获得的产物混合物进行过滤、洗涤和干燥的方法。在此,所述过滤、洗涤和干燥可以按照本领域常规已知的任何方式进行。具体举例而言,作为所述过滤,比如可以简单地抽滤所述获得的产物混合物。作为所述洗涤,比如可以举出使用去离子水进行洗涤。作为所述干燥温度,比如可以举出40~150℃,优选50~120℃,作为所述干燥的时间,比如可以举出1~30小时,优选2~24小时。该干燥可以在常压下进行,也可以在减压下进行。

根据本发明,根据需要,还可以将按照前述分子筛的制造方法制造的分子筛进行焙烧,以脱除有机模板剂和可能存在的水分等,由此获得焙烧后的分子筛(同样属于本发明的SCM-36分子筛)。所述焙烧可以按照本领域常规已知的任何方式进行,比如焙烧温度一般为300~800℃,优选400~650℃,而焙烧时间一般为1~12小时,优选2~10小时。另外,所述焙烧一般在含氧气氛下进行,比如空气或者氧气气氛下。

根据本发明,前述获得的各种SCM-36分子筛可以以任何的物理形式应用,比如粉末状、颗粒状或者模制品状(比如条状、三叶草状等)。可以按照本领域常规已知的任何方式获得这些物理形式,并没有特别的限定。

根据本发明,所述SCM-36分子筛可以与其他材料复合使用,由此获得分子筛组合物。作为这些其他材料,比如可以举出活性材料和非活性材料。作为所述活性材料,比如可以举出合成沸石、天然沸石或者其他类型的分子筛等,作为所述非活性材料(一般称为粘结剂),比如可以举出粘土、白土、硅胶和氧化铝等。这些其他材料可以单独使用一种,或者以任意的比例组合使用多种。作为所述其他材料的用量,可以直接参照本领域的常规用量,并没有特别的限制。

本发明的SCM-36分子筛或分子筛组合物可用作吸附剂,例如用来在气相或液相中从多种组分的混合物中分离出至少一种组分。据此,所述至少一种组分可以部分或基本全部从各种组分的混合物中分离出来,具体方式比如是让所述混合物与所述SCM-36分子筛或所述分子筛组合物相接触,有选择的吸附这一组分。

根据本发明的一个方面,所述分子筛SCM-36或所述分子筛组合物还可直接或者经过本领域常规针对分子筛进行的必要处理或转化(比如离子交换等)之后用作催化剂(或作为其催化活性组分)。为此,根据本发明的一个方面,比如可以使反应物(比如烃类)在所述催化剂的存在下进行预定反应,并由此获得目标产物。其中,预定反应可以例举如下:异丙苯裂解、甲醇转化反应生成烯烃或芳烃等。

在本说明书的上下文中,包括在以下的实施例和对比例中,催化剂应用于异丙苯裂解反应时:

所述异丙苯裂解反应是以异丙苯为原料,在催化剂作用下裂解为丙烯和苯等产物。

异丙苯的转化率%=(进料异丙苯的摩尔量-产物中异丙苯的摩尔量)/(进料异丙苯的摩尔量)×100%。

苯的选择性%=(产物中苯的摩尔量)/(产物中芳烃的总摩尔量)×100%;

其中产物中芳烃不包括原料异丙苯。

在本说明书的上下文中,包括在以下的实施例和对比例中,催化剂应用于甲醇转化反应时:

所述甲醇转化反应是以甲醇为原料,在催化剂作用下转化为烯烃和芳烃等碳氢化合物。

甲醇的转化率%=(进料甲醇的摩尔量-产物中甲醇的摩尔量-2×产物中二甲醚的摩尔量)/(进料甲醇的摩尔量)×100%;

C2-C4烯烃的选择性%=(2×产物中C2烯烃的摩尔量+3×产物中C3烯烃的摩尔量+4×产物中C4烯烃的摩尔量)/(进料甲醇的摩尔量-产物中甲醇的摩尔量-2×产物中二甲醚的摩尔量)×100%。

芳烃的选择性%=(6×产物中苯的摩尔量+7×产物中甲苯的摩尔量+8×产物中二甲苯的摩尔量)/(进料甲醇的摩尔量-产物中甲醇的摩尔量-2×产物中二甲醚的摩尔量)×100%。

下面通过实施例进一步详细地说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围并不限于这些实施例。

实施例1

将24.73克去离子水、6.89克氢氧化钠溶液(含NaOH 10重量%)、5.35克有机结构导向剂(A)四甲基氢氧化铵(含TMAOH 25重量%)、3.05克有机结构导向剂(B)正辛基三甲基氯化铵、1.234克偏铝酸钠(含Al

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化6天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表1和图1所示,样品的SEM图如图2所示,TEM图如图3所示。

表1

/>

所得焙烧产品的比表面积为380米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例2

同实施例1,只是:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化5天。晶化结束后过滤、洗涤,在100℃烘箱中干燥16小时,在550℃空气中焙烧8小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表2和图4所示,样品的SEM图与图2类似;

表2

所得焙烧产品的比表面积为392米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例3

同实施例1,只是:

Al

四甲基氯化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在155℃下晶化7天。晶化结束后过滤、洗涤,在80℃烘箱中干燥16小时,在500℃空气中焙烧10小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表3所示,样品的SEM图如图5所示。

表3

所得焙烧产品的比表面积为388米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例4

同实施例1,只是:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在165℃下晶化4天。晶化结束后过滤、洗涤,在60℃烘箱中干燥24小时,在600℃空气中焙烧4小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表4所示,样品的SEM图与图2类似。

表4

所得焙烧产品的比表面积为377米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例5

同实施例1,只是:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在155℃下晶化8天。晶化结束后过滤、洗涤,在120℃烘箱中干燥6小时,在550℃空气中焙烧8小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表5所示,样品的SEM图与图2类似。

表5

所得焙烧产品的比表面积为372米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例6

同实施例1,只是:

Al

四甲基碘化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在170℃下晶化5天。晶化结束后过滤、洗涤,在100℃烘箱中干燥12小时,在500℃空气中焙烧10小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表6所示,样品的SEM图与图2类似。

表6

所得焙烧产品的比表面积为362米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例7

同实施例1,只是采用四丁基溴化铵为有机结构导向剂(B),反应物的物料配比(摩尔比)为:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

溴化十四烷基吡啶(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化7天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥6小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表7所示,样品的SEM图与图2类似。

表7

所得焙烧产品的比表面积为378米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例8

同实施例1,只是采用溴化十六烷基吡啶为有机结构导向剂(B),反应物的物料配比(摩尔比)为:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

溴化十六烷基吡啶(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化6天。晶化结束后过滤、洗涤,在90℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表8所示,样品的SEM图与图2类似。

表8

所得焙烧产品的比表面积为394米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例9

同实施例8,只是:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

溴化十六烷基吡啶(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化6天。晶化结束后过滤、洗涤,在80℃烘箱中干燥16小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表9所示,样品的SEM图与图2类似。

表9

所得焙烧产品的比表面积为372米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例10

同实施例1,只是:

Al

TiO

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化7天。晶化结束后过滤、洗涤,在100℃烘箱中干燥10小时,在550℃氧气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表10所示,样品的SEM图与图2类似。

表10

所得焙烧产品的比表面积为364米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例11

同实施例1,只是:

Al

B

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在155℃下晶化7天。晶化结束后过滤、洗涤,在80℃烘箱中干燥8小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表11所示,样品的SEM图与图2类似;

表11

所得焙烧产品的比表面积为385米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例12

同实施例7,只是:

Al

ZrO

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

溴化十二烷基吡啶(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在165℃下晶化6天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧5小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表12所示,样品的SEM图与图2类似;

表12

所得焙烧产品的比表面积为373米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例13

同实施例1,只是:

Al

SnO

四甲基溴化铵(A)/SiO

正辛基三甲基溴化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化7天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表13所示,样品的SEM图与图2类似;

表13

所得焙烧产品的比表面积为386米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例14

同实施例8,只是:

Al

Fe

四甲基氯化铵(A)/SiO

氢氧化十六烷基吡啶(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在165℃下晶化7天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表14所示,样品的SEM图与图2类似;

表14

所得焙烧产品的比表面积为383米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例15

同实施例1,只是:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

溴化十二烷基吡啶(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化6天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表15所示,样品的SEM图与图2类似;

表15

所得焙烧产品的比表面积为368米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例16

同实施例7,只是:

Al

四甲基氯化铵(A)/SiO

溴化十二烷基吡啶(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化8天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表16所示,样品的SEM图与图2类似;

表16

所得焙烧产品的比表面积为388米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

实施例17

同实施例1,只是:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

氯化十六烷基吡啶(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化7天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得分子筛。

干燥样品的XRD谱图数据如表17所示,样品的SEM图与图2类似;

表17

所得焙烧产品的比表面积为392米

采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测得焙烧样品的SiO

对比例1

同实施例1,只是:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化6天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得样品。

干燥样品的XRD谱图数据如图6所示,为无定形物,不为SCM-36分子筛。

对比例2

同实施例1,只是:

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

正辛基三甲基氯化铵(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化6天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得样品。

干燥样品的XRD谱图数据与图6类似,为无定形物,不为SCM-36分子筛。

对比例3

同实施例1,只是使用辛胺为有机结构导向剂(B):

Al

四甲基氢氧化铵(A)/SiO

辛胺(B)/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化6天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得样品。

干燥样品的XRD谱图数据如图7所示,为MOR和其他结构分子筛的混合物,不为SCM-36分子筛。

对比例4

同实施例1,只是仅使用四甲基氢氧化铵为有机结构导向剂:

Al

四甲基氢氧化铵/SiO

NaOH/SiO

H

混合均匀后,装入不锈钢反应釜中,在160℃下晶化6天。晶化结束后过滤、洗涤,在110℃烘箱中干燥12小时,在550℃空气中焙烧6小时得样品。

干燥样品的XRD谱图数据如图8所示,为SOD和其他结构分子筛的混合物,不为SCM-36分子筛。

实施例18

将实施例5合成的分子筛与0.5mol/L的NH

取上述焙烧后的H型SCM-36分子筛粉末样品,破碎后筛取20~40目的粒度部分放入固定床反应器,进行异丙苯裂解反应,反应条件为:反应温度为320℃、反应压力为常压、异丙苯重量空速2h

实施例19

将实施例5合成的分子筛与0.5mol/L的NH

取上述焙烧后的H型SCM-36分子筛粉末样品,破碎后筛取20~40目的粒度部分放入固定床反应器,进行甲醇转化反应。反应条件为:反应温度为460℃、反应压力为0.1MPa、原料甲醇重量空速为1h

以上详细描述了本发明的具体实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

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06120115924760