Способ получения кристаллического алюмофосфата

 

Изобретение касается получения кристаллических алюмофосфатов цеолитной структуры, применяемых в качестве адсорбентов, и позволяет повысить фазовую чистоту продукта. Смешивают гидроокись алюминия, фосфорную кислоту и воду, к полученной смеси добавляют гидроокись четвертичного аммониевого основания при следующих мольных соотношениях в смеси: P<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">5</SB>/AL<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 1,5-2,5

ROH/AL<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 2,0-4,0

H<SB POS="POST">2</SB>O/AL<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 79-1200. Реакционную смесь подвергают гидротермальной кристаллизации при PH 5,5 - 6,5, осадок отделяют, промывают, сушат и прокаливают. Синтезированные кристаллы представляют собой алюмофосфат цеолитной структуры. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1527153 (51)4 С 01 В 33 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ rHHT CCCP (21) 4279835/31-26 (22) 07.07,87 (46) 07.12.89. Бюл, Ф 45 (71) Институт химии силикатов им. И.В,Гребенщикова (72) С.П.Жданов, Н.Н.Феоктистова, Е,И.Смирнова и Е.A.Âàñèëüåâà (53) 661.183.6(088.8) (56) Патент США М- 4310440, кл. 252-435, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО АЛЮ11ОФОСФАТА (57) Изобретение касается получения кристаллических алюмофосфатов цеолит- ной структуры, применяемых в качест»

Изобретение относится к области получения кристаллических алюмофосфатов цеолитной CTpyKTypbl, применяемых в качестве адсорбентов, Цель изобретения — повышение фазовой чистоты продукта, Пример 1. К 11,45 r гидроокиси алюминия добавляют 33,5 г фосфорной кислоты (85 мас.%) и 41,55 r воды и смесь тщательно перемешивают.

К смеси добавляют 113,5 r гидроокиси тетраэтиламмония (30 мас.%). Полученную смесь нагревают при 1700 С в течение 48 ч при рН 6,1. Кристаллы отфильтровывают и промывают на фильтре до нейтральной реакции промывных вод, сушат, прокаливают, Синтезированные кристаллы представляют собой цеолитоподобный алюмофо-, сфат А1РО -18. Состав полученных критсталлов после прокаливания при 600 С в течение 2 ч (после удаления воды и

2 ве адсорбентов, и позволяет повысить фазовую чистоту продукта. Смешивают гидроокись алюминия, фосфорную кислоту и воду, к полученной смеси добавляют гидроокись четвертичного аммониевого основания при следующих молярных соотношениях в смеси: P O /

А1 0З 1,5-2,5; ROH/Alg03 2,0-4,0;

H 0/A1 0э 79-1200 ° Реакционную смесь подвергают гидротермальной кристаллизации при рН 5,5-6,5, осадок отделяют, промывают, сушат и прокаливают, Синтезированные кристаллы представляют собой алюмофосфат цеолитной структуры. 4 табл, органического компонента): Al О в х (О, 78+0, 03 ) Рф, кристаллы имеют вытянутую форму размером 8-10 мкм х 2-3 мкм (длина х ширина).

Ме

Пример 2. К 12,5 r гидрооки- ha) си алюминия добавляют 36 r фосфорной. кислоты (85 мас.%) и 48 r воды и Овиши смесь тщательно перемешивают. К этой р смеси добавляют 103,5 г гидроокиси тетраметиламмония (20 мас.%). Полученную смесь нагревают при 170 С в б течение 60 ч при рН 5,6. Кристаллы отфильтровывают и промывают на фильт" ре до нейтральной реакции промывных вод, сушат, прокаливают.

Синтезированные кристаллы представляют собой цеолитоподобный алюмофосфат AlPO -20 со структурой содалита. Кристаллы округлой формы размером

2-5 мкм.

1527153

Таблица l

Содервание компонентов в исходят смесях (молярные соотноиения )

) 1

Пример рН среды

Содеркание компонентов в кристаллах

Т 1

Л1101, моль Рто, ноль и. п. и., мас, Х е

Р 101/Л1101 ROB/À1 0 Нто/А1т03

126,3

lOO

0,78 Т 0,03 20,56

l,05 Т 0,05 21,63

0,90 Т 0 05 13,92

6,!

4,0

5 6 г,в

904

5,9 э,г

"П.п.n. - потери прн прокаливании при I IOOOС до постоянного веса> в ннх входят Н О и органический компонент.

Таблица 2

À1Ð04-20

А1РОа-18

Т/Т б с1 ° A а/ао ° A Т/Т о г

9,21

8,43

8,04

6,66

6,37

l l 80

6,81

5,93

4,50

4,21

6,30

4,46

3,99

3,64 3, 16

72

12

26

64

17

l3

33

Состав кристаллов (без учета воды и органического компонента):А1 О (1,05+

+0,05)РТОэ.

Пример 3. В 2,2 г 85 мас.7. фосфорной кислоты добавляют 0,76 г

А1(ОН), 7,4 r 30 мас. 7 раствора гидроокиси тетраэтиламмония и 69,64 r воды. Смесь тщательно перемешивают и помещают на кристаллизацию на 48 ч . при 200 С и рН 5,9.

Кристаллы отфильтровывают и промьlвают дистиллированной водой, сушат и прокаливают. Получающиеся кристаллы

А1РО -5 имеют размеры до 200 мкм в длину и 15 мкм в ширину. Состав безводных кристаллов (без учета воды и органики):А1 0 0,90+0,05)РТОЧ-.

В табл. 1 представлены составы исходных смесей и полученных продуктов 20 по примерам 1-3; в табл.2 — рентгенограммы полученных образцов (межплоскостные расстояния и интенсивности дифракционных максимумов для синтезированных иэ предлагаемого соста- 25 ва смесей цеолитоподобных алюмофосфатов по примерам 1-3); в табл.3 — данные по фаэовой чистоте продуктов, полученные на основе рентгено-структурного фазового анализа, а также данные 30 по известному способу, в табл.4 — данные по влиянию рН среды на фазовую чистоту продуктов, полученные в усло" виях примера 1.

Рентгенограммы образцов, полученных по известному способу, содержат диапазоны изменений межплоскостных расстояний и интенсивностей линий, что свидетельствует о непостоянстве. структуры получаемых кристаллов и наличии примесных фаз (d-11,9-11,6;

I/Iî 100% d 4е51 4э42 I/Io 3.9

92; d — 3,99-3,92; 1/I. -— 62-118).

Таким образом предлагаемый способ позволяет повысить фаэовую чистоту получаемых -продуктов за счет исключения образования,примесных фаз.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ получения кристаллического алюмофосфата, включающий смешение источника окиси алюминия, фосфорной кислоты, воды и гидроокиси четвертичного аммониевого основания, гидротермальную кристаллизацию смеси, фильтрацию, промывку, сушку, прокалку, отличающийся тем, что, с цепью повышения фазовой чистоты продукта, укаэанные компоненты смешивают при следующих молярных отношениях:

Р 2 05 /Al Оэ 1,5-2,5

КОН/А12 Оэ 2, 0-4, Н20/Al.103 79-1200 где ROH — четвертичное аммониевое ос-, нование и кристаллизацию ведут при рН

5,5-6 5.

1527153

А)РО -18

АПО -5

А1Р04-20

d А

2,83

2,58

2,24

2,10

I 90

l,75

)4

)5

5

l0

3,95

3,57

3 4I

3,07

2,95

2,65

2,59

2,41

2,37

32

)9

17

)5

По предлагаемому способу

)50

)50

904

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

l 5

2,0

2,8

3,0

3,2

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

6,03

5,72

5,25

5,22

4,93

4,62

4,55

4,40

4,23

4,00

3,99

3,80

3,74

3,69

3 63

3,55

3,48

3,40

3,37

3,31

3,24

3,16

3,10

3,06

2,95

2,84

2,8)

2,75

2,67

Il

36

26

92

57

13

76

32

17

13

)9

23

21

36

49

13

57

34

13

74

»»»»»»»»» а,А 1Д, Продолжение табл.2 д, А I/Е

Таблица 3

Данные рентгенофазового анализа

А1РО +плотная фаза

А1Р04

А1РО

А1РО, А1РО +плотная фаза

Д1РО++плотная фаза

AlP0

AlP0

А1РО

AlP0

152715 3

Продолжение табл.3

Данные рентгенофазового анализа фаза фаза фаза

По известному способу

А1РО +плотная фаза

А1РОр+плотная фаза

А1Р04 +пло т ная фаз а

73

1,О

0,6

1,0

1,0

1,0

0,8

Таблица 4 рН среды Данные рентгенографического анализа

А1РО +плотная фаза

А1РО +плотная фаза

А1 РО

А1РО

А1РО

А1Р04+плотная фаза

А11 О,+плотная фаза

Составитель И. Веденеева

Редактор Н, Яцола Техред М. Ходанич Корректор Н.Король

Заказ 7470/29 Тираж 435

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г,.ужгород, ул, Гагарина, 101

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

4,0

4,5

5 0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

5,0

5,5

6,0

6 5

6,6

7,0

126.3

1 200

А1РО

А1РО

А1РО +плотная

А1РО +плотная

А1РО

А1РО

А1РО +плотная

А1РО