[發明專利]一種高抗磨多孔沸石材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310444007.8
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN104511297B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 鄭淑琴;唐課文;易健民;張盼良;任劭;朱葳
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: B01J29/08
• 分類號: B01J29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高抗磨多孔沸石材料的制備方法，是以海泡石、氧化鋁（或氧化鋁的前身物）為原料，通過水熱晶化法制備具有多孔結構且高抗磨的NaY沸石材料。屬于無機材料合成領域。

背景技術

沸石作為一種多孔無機材料，具有良好的擇形性能以及良好的熱和水熱穩定性，被廣泛用于催化和吸附分離工藝中。一般直接合成的沸石是松散的晶體粉末，在實際應用中，需要加入粘結劑成型，往往使材料的有效表面積明顯減少，引入了擴散限制。解決這些問題是制備多級孔結構的復合材料，多級孔結構的合理配制，將更好地發揮多級孔材料的催化效果。

海泡石是一種含水的鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，由硅氧四面體和鎂氧八面體相互交替組成，八面體陽離子位還有少量的鋁離子，具有鏈狀和層狀的過渡型結構特征，這一特征使得海泡石具有一系列晶道，比表面積和孔體積大，熱穩定性能高，決定了海泡石比其它粘土具有更好的吸附性、流變性和催化性。

中國專利CN?101391780A公開了一種用海泡石合成Mg-NaY沸石的方法，將海泡石、高嶺土和焙燒高嶺土中一種或兩種混合加水制成漿液，在漿液中加入分散劑和粘接劑，噴霧干燥成為球形顆粒，球形顆粒焙燒后投入到硅酸鈉、Y型分子篩導向劑的晶化反應釜中晶化得到Mg-NaY沸石。

中國專利CN?1669926提到一種用海泡石制備介孔分子篩的方法，是以海泡石為原料，制備介孔分子篩，首先將破碎后的海泡石，通過2M~6M的鹽酸、硫酸或硝酸處理8~16h后，脫出晶格層間的鎂化合物，成為無定形二氧化硅；然后在水溶液中與鋁鹽和表面活性劑進行水熱晶化反應；再將晶化后的海泡石過濾：用去離子水洗滌或有機溶劑抽提得到介孔分子篩材料前體；接著將該前體在馬弗爐中灼燒3~12h，溫度為300~600℃，得到比表面積大于700m²/g，孔徑大于3.5nm的HMS、SBA、ALHMS、ALSBA介孔分子篩。

金勝明用經過鹽酸處理后的海泡石，在NaOH溶液或含鋁的堿性溶液中100℃處理24h，得到具有MCM-41結構特征的介孔分子篩。

本發明以海泡石、氧化鋁（或氧化鋁的前身物）為原料，采用水熱晶化法合成高抗磨多孔沸石復合材料，這種方法制備成本低，材料中沸石含量高，抗磨損性能好，具有發達的中大孔結構。

發明內容

本發明的目的是提供一種簡單易控、成本低廉的多級孔道結構的高抗磨沸石復合材料的方法。

本發明以海泡石、氧化鋁（或氧化鋁的前身物）為原料，采用水熱晶化法合成含有NaY沸石分子篩的多級孔道結構的高抗磨復合材料。由于特色的工藝，材料中沸石與載體緊密結合，具有更好的抗磨損性能，同時擁有發達的中大孔結構，可以保證催化劑對材料強度和孔道的要求。該制備方法的特征在于以下步驟：

A、將海泡石、氧化鋁（或氧化鋁的前身物）加水攪拌均勻制成漿液，用酸將漿液終點pH值調至2.0~5.0，之后在30~90℃下反應30~90min，過濾，得到改性混合物料；

B、將步驟A得到的物料加水和分散劑、擴孔劑中的一種或幾種攪拌均勻制成漿料，通過擠條、壓片或噴霧干燥成型，將成型顆粒在700~1000℃下焙燒0.5~10小時，得焙燒物料；

C、將步驟B得到的焙燒物料加硅酸鈉、堿液、沸石導向劑后投入晶化反應釜中，在90~130℃下水熱晶化6~36小時，過濾除去母液后，濾料用去離子水洗，過濾，干燥該濾料后制得目的產物。?

2、按權利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟A中，海泡石的加入量為步驟A固體總重量的的60~90%。

3、按權利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟A中，氧化鋁的加入量為步驟A固體總重量的10~40%。

4、按權利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟B中，分散劑、擴孔劑中的一種或幾種的加入量為步驟B固體總重量的1~10%。

采用以上方法制備的材料含有結晶度在20~70重%的NaY沸石分子篩，其骨架SiO₂/Al₂O₃在4.8~5.8（摩爾比），氧化鎂小于5.0重%；磨損指數小于1.5重%；材料具有發達的中大孔結構，N2吸附法測定的總孔體積大于0.28?ml/g，微孔孔體積大于0.10?ml/g，中大孔范圍（1.7~300nm）的BJH法孔體積大于0.18?ml/g。

本發明與已有技術相比還具有以下優點：