[发明专利]一种含磷铝成分ZJM-8分子筛的制备方法及应用

说明书

本发明涉及分子筛制备技术，旨在提供一种含磷铝成分ZJM‑8分子筛的制备方法及应用。包括：(1)搅拌下向模板剂溶液加入铝源、磷源和硅源，均匀混合形成凝胶；进行水热晶化反应，产物过滤、洗涤和干燥，得到ZJM‑8分子筛；在400～800℃、2～10h条件下高温焙烧，得到焙烧后的ZJM‑8分子筛，即含磷铝成分ZJM‑8分子筛产品。本发明中经焙烧的ZJM‑8分子筛是一种新型的磷铝分子筛，具有新颖的分子筛拓扑结构，丰富了分子筛的种类。本发明的分子筛，其骨架结构的内部孔道利用率高、比表面积大，将其作为吸附剂具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及分子筛领域，具体涉及一种含磷铝成分ZJM-8分子筛的制备方法及其应用。

背景技术

磷酸铝分子筛是一类以磷酸铝作为骨架结构单元的多孔材料。1982年，美国UOP公司首次报道合成磷酸铝分子筛，打破了传统分子筛由硅氧四面体和铝氧四面体作为骨架结构单元的局面，同时极大地丰富并拓展了分子筛的结构种类与应用范围。由于磷酸铝分子筛的自身性质，其所含的Al-O-P键比硅铝分子筛中的Si-O-Al键的键角更加灵活多变，使得磷酸铝分子筛具有更多的结构可能性。近年来人们合成和报道了越来越多具有新结构的磷酸铝分子筛，并广泛应用于催化、吸附分离等领域。

ABC-6家族具有约三十种系列沸石或磷酸铝骨架，是目前为止已知沸石结构类型中最大的一组相关结构，这些结构的拓扑结构都是由平行的六元环沿六方晶胞的c轴方向堆叠而成，每个六元环的顶点为TO₄四面体(T＝Si，Al，或P等)六元环可以在晶胞中占据三个位置之一，通常称为A、B和C。六元环的堆叠在分子维度上产生了各种多面体笼，这些具有特色的笼子可以容纳各种类型的离子、水分子和气体分子，因此在吸附、扩散和催化领域具有重要作用。同时由于它们的特征笼具有限制效应，因此这些分子筛是目前用于甲醇制烯烃(MTO)反应的最佳工业催化剂之一。

考虑到现有可人工合成的分子筛拓扑结构仍十分有限，为丰富分子筛的种类、探索分子筛新型骨架结构的合成技术，本申请拟提出一种新型含磷铝成分的分子筛的合成方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种含磷铝成分ZJM-8分子筛的制备方法及应用。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

本发明提供了一种含磷铝成分ZJM-8分子筛的制备方法，包括：

(1)将模板剂和水制成模板剂溶液，在搅拌的条件下依次加入铝源、磷源和硅源，均匀混合形成凝胶；其中，以Al₂O₃计的铝源︰以P₂O₅计的磷源︰以SiO₂计的硅源︰模板剂︰水的摩尔比为1︰(0.7～1.3)︰(0～0.6)︰(0.5～1.5)︰(20～100)；

(2)将凝胶转移至水热反应釜中，进行水热晶化反应；反应温度为180～250℃，反应时间为1～7天；

(3)将产物过滤、洗涤和干燥，得到ZJM-8分子筛；

(4)将ZJM-8分子筛在400～800℃、2～10h条件下高温焙烧，得到焙烧后的ZJM-8分子筛，即含磷铝成分ZJM-8分子筛产品。

作为本发明的优选方案，所述铝源是薄水铝石、氢氧化铝、氧化铝或异丙醇铝中的至少一种。

作为本发明的优选方案，所述磷源是磷酸。

作为本发明的优选方案，所述硅源是硅溶胶、气相二氧化硅、固体硅胶或硅酸四乙酯中的至少一种。

作为本发明的优选方案，所述模板剂是1,4-六乙基丁基氢氧化双铵，其结构式如下所示：

本发明进一步提供了前述方法制备获得的含磷铝成分ZJM-8分子筛作为吸附剂的应用。