[發明專利]一種鈣霞石分子篩的合成方法

無效

• 申請號: 201310546448.9
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103553071A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 賈哲華;陳凱;趙有華
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C01B39/50
• 分類號: C01B39/50
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明屬于多孔材料的生產技術領域，具體為高純鈣霞石分子篩的合成方法。

背景技術

????????鈣霞石是似長石礦物的一種，元素組成為鈉、硅、鋁等，天然存在較為稀少。迄今，鈣霞石被廣泛應用于各行各業中，如專利CN200410010781.9和CN200310110093.5中將納米粒度的多孔鈣霞石和銀離子通過熱動力學離子交換的方法制得埃銀復合材料，用于皮膚癬、多種致病菌及SARS病毒的抗菌劑；專利CN200680008036.8中將鈣霞石類礦物作為基材通過金屬交換獲得對氨、胺、吡啶及硫醇等各種惡臭具有廣泛去除作用的除臭劑。在催化領域，專利CN200580019864.7將鈣霞石用作NO_X的催化裂化脫硝組合催化劑的基材；專利CN97197297.4中將鈣霞石作為固體酸催化劑用于催化苯的烷基化反應；專利CN94120715.3將鈣霞石進過氫離子交換后用于三甲胺的歧化反應的催化劑等。

在絕大多數分子篩的人工合成中，需要添加有機模板劑或導向劑以提高目標產物的選擇性，如專利CN02112271.7中使用揮發性的有機胺或四丙基氫氧化銨以控制晶體的選擇性。但模板劑不僅增加了過程成本，且大多數有機模板劑具有對環境的毒性和設備的腐蝕性。因而從合成工藝的后處理及過程的經濟性來考慮，若可在不添加模板劑的條件下能制得高純鈣霞石分子篩，必將大大降低該種多孔材料合成成本，并提高工藝的可操作性。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種工藝簡單、成本低的多孔材料鈣霞石分子篩的簡易高效合成方法。

本發明先將鋁源、硅源和堿置于間歇釜中攪拌混合，采用酸調整反應體系的pH值大于13，在反應體系溫度為80±5℃的條件進行反應，反應結束后于150～170℃溫度條件下晶化，然后過濾取得固相，再經水洗、干燥，取得鈣霞石分子篩。

?本發明通過溶膠的制備、水熱晶化、分離和干燥等四步操作，獲得高純鈣霞石產品。本發明特點是過程不加任何模板劑，通過控制關鍵技術參數如溫度、pH值、硅鋁比、加料方式等，獲得高純鈣霞石產品。過程簡易，具有良好的可操作性和經濟性。

本發明具有的優點及積極效果在于：

1.?鈣霞石合成過程無需任何模板劑或導向劑，成本低，后處理簡單。

2.?所得產品鈣霞石的純度和結晶度好。

3.?所得產品無需進行焙燒操作，可有效避免晶型的轉變。

另，本發明所述鋁源為九水硅酸鈉。

所述硅源為鋁酸鈉。

所述堿為氫氧化鈉的水溶液。

為了提高產品鈣霞石的結晶度和收率，進一步減少雜晶，所述鋁源和硅源的投料質量比6～20︰1。

所述酸為硫酸或硫酸。

為了更好地除去清洗后殘留于產品中的水分，所述干燥的溫度條件為110?℃。

附圖說明

圖1是本發明實施例3所得樣品的X射線衍射分析的XRD譜圖。

圖2是本發明實施例3所得樣品的傅氏變換紅外光譜分析FTIR譜圖。

圖3?是實施例3所得產品的10um尺度SEM圖。

圖4?是實施例3所得產品的5um尺度SEM圖。

具體實施方式

????????實施例1：

稱取6.0g?NaOH溶于盛有60mL的去離子水中，攪拌使之全部溶解，將3.0g鋁酸鈉加入上述NaOH溶液中攪拌至完全溶解，再將52.0g的九水硅酸鈉溶于上述混合液中，攪拌約10～20min，混勻。將上述溶液轉移至三口燒瓶中，水浴恒溫30?℃攪拌反應，用硫酸調節pH值為14，使反應維持3h。將所得的物料移入高壓反應釜中，置于干燥箱中于170?℃下晶化3h。取出晶化產物過濾后再用去離子水充分洗滌，在110?℃下烘干，保留產物做XRD或FTIR分析。

XRD結果為一寬峰，說明產品未完成晶化，為一無定形的產品。

實施例2：

稱取6.0?g?NaOH溶于盛有60.0??mL的去離子水中，攪拌使之全部溶解，將3.0?g鋁酸鈉加入上述NaOH溶液中攪拌至完全溶解，再將52.0?g的九水硅酸鈉溶于上述混合液中，攪拌約10～20min，混勻。將上述溶液轉移至三口燒瓶中，水浴恒溫50?℃攪拌反應，用硫酸調節pH值為14，使反應維持3h。將所得的物料移入高壓反應釜中，置于干燥箱中于170?℃下晶化3?h。取出晶化產物過濾后再用去離子水充分洗滌，在110?℃下烘干，保留產物做XRD或FTIR分析。

XRD分析結果表明產品的為多種產物的混合晶型。