[發明專利]晶種合成法制備ZSM-23分子篩的方法

無效

• 申請號: 201210534930.6
• 申請日: 2012-12-09
• 公開（公告）號: CN102992346A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 孟祥舉;吳勤明;肖豐收
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發明是關于分子篩制備方法，特別涉及一種晶種合成法制備ZSM-23分子篩的方法。

背景技術

分子篩因其具有空曠的結構和大的表面積，因而被廣泛應用于催化、離子交換、吸附與分離等領域。Plank?et?a1首次用吡咯烷作模板合成出ZSM-23分子篩(USP4076,842)。?ZSM-23是一種中等孔徑的高硅沸石，具有MTT的拓撲結構，此結構中包含五元環、六元環，十元環，其中十元環是一維互不交聯的孔道，十元環的孔道大小為0.45nm×0.52nm，比ZSM-5的小。由于它的特殊的孔道結構和表面強的酸性，廣泛地用于丁烯的異構化，二甲苯異構化和MTG反應，尤其是在丁烯異構化反應中，它表現出很高的催化活性與產物的選擇性，在催化C4烯烴裂解制乙烯及丙烯的反應中也表現出極好的性能，這對石油資源面臨枯竭，而乙烯，丙烯的需求量逐年增加的情況有所緩解，因此引起了廣大科研工作者極大的興趣來研究此類分子篩。

自從ZSM-23沸石分子篩合成出以來，人們嘗試用許多其它有機模板劑合成出了ZSM-23。?如異丙胺，二甲胺，DMF，Diquat-7等。然而有機模板劑的使用有許多缺點：不利于成本的降低；在焙燒模板的過程中浪費了能源，且產生大量的有害氣體；許多有機模板劑本身具有很強的毒性；晶化溫度高，晶化時間長等。因此尋求一條適合的路線來高效率和低成本地合成ZSM-23分子篩是十分必要的。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術中的不足，提供一種低成本、生產過程不使用有機模板劑、晶化時間短的分子篩制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種晶種合成法制備ZSM-23分子篩的方法，包括加入晶種，所述方法的具體步驟如下：將水與鋁源混合均勻后，向其中加入NaOH，在攪拌下加入硅源，繼續攪拌直到溶液形成硅鋁凝膠，將ZSM-23分子篩晶種加入硅鋁凝膠后攪拌；然后置于反應釜中，在140～180℃晶化2h～50h；進行產物抽濾、烘干，即可得到ZSM-23分子篩原粉；

各反應原料的添加量應在摩爾比范圍為SiO₂?:?0.017~0.005Al₂O₃?:?0.20~0.35?Na₂O?:?10~35H₂O；所述ZSM-23分子篩晶種與硅源之間的質量比為1～10%。

作為進一步的改進，所述鋁源為硫酸鋁或偏鋁酸鈉。

作為進一步的改進，所述硅源為水玻璃、固體硅膠、白炭黑或者二氧化硅含量為30.5%的硅溶膠。

作為進一步的改進，所述水為去離子水。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

整個生產過程沒有使用有機模板劑，且極大地縮短了晶化時間和降低晶化溫度，這樣就減少了在生產過程中不必要的損耗。生產所采用的無機原料均對環境友好，價格較低廉，本發明合成的ZSM-23沸石分子篩保持了良好的結晶度和純度，具有良好的催化反應活性。

附圖說明

圖1為本發明合成的產品的XRD譜圖。

圖2為本發明合成的產品的掃描電鏡照片。

圖3為本發明制備的ZSM-23沸石分子篩再利用合成的產品的XRD譜圖。

圖4為本發明制備的ZSM-23沸石分子篩再利用合成的產品的掃描電鏡照片。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

實施例1：晶種法合成ZSM-23沸石分子篩

首先，將8.12gH₂O與0.092g硫酸鋁混合均勻，再向其中加入0.38gNaOH，之后在攪拌下加入3.32g二氧化硅含量為30.5%的硅溶膠，繼續攪拌直到溶液變均勻后，加入10%?ZSM-23分子篩做晶種（晶種量以占投入SiO₂的質量百分比計算）。將反應原料加入聚四氟乙烯不銹鋼反應釜中，160°C動態晶化10h即完全晶化,?產物抽濾，烘干后得到產品。反應原料的配比如下：

SiO₂?:?0.008319Al₂O₃?:0.27?Na₂O?:?35H₂O。?晶種與硅源的質量比為10%。