[發(fā)明專利]一種介孔分子篩的低成本合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410083041.1
• 申請(qǐng)日: 2014-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN104891522B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高雄厚;劉洪濤;胡清勛;趙曉爭(zhēng);劉宏海;曹立;劉超偉;徐春艷;熊曉云;王寶杰;趙紅娟;張莉;王久江;段宏昌;田愛珍;曹庚振;王林;侯凱軍;高永福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司;北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B39/24
• 分類號(hào): C01B39/24;B01J29/08
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

1.一種介孔分子篩的低成本合成方法，包括以下步驟：

步驟一，Y型分子篩前驅(qū)體的制備：以硅源和鋁源為主要原料，以水為溶劑，在無(wú)模板劑的條件下合成微孔分子篩前驅(qū)體溶液，在40℃-100℃老化4h-24h，得到Y(jié)型分子篩前驅(qū)體，所述Y型分子篩前驅(qū)體的摩爾配比為(1-500)Na₂O：Al₂O₃：(1-850)SiO₂：(10-800)H₂O；

步驟二，組裝：將嵌段共聚物模板劑溶解于水中，得到質(zhì)量百分比濃度為2.0％-10％的澄清溶液，隨后將其置于反應(yīng)器皿中，在攪拌狀態(tài)下滴加Y型分子篩前驅(qū)體，調(diào)整pH為0.75-3，滴加完畢后加入煅燒或未煅燒的微-介孔分子篩作為晶種，攪拌2h-24h，老化2h-24h，得到組裝產(chǎn)物，其中，嵌段共聚物模板劑與Y型分子篩前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.001-0.5，微-介孔分子篩晶種與Y型分子篩前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.001-1；

步驟三，晶化：將組裝產(chǎn)物移至高壓反應(yīng)釡內(nèi)，于100℃-200℃晶化10h-48h，過濾、洗滌、干燥、焙燒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述Y型分子篩前驅(qū)體的摩爾配比為(1-300)Na₂O：Al₂O₃：(1-650)SiO₂：(10-500)H₂O。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述微-介孔分子篩晶種與所述Y型分子篩前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.01-0.5：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述嵌段共聚物模板劑為聚氧乙烯和/或聚氧丙烯的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物模板劑與所述Y型分子篩前驅(qū)體的質(zhì)量比為0.1-0.3。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的合成方法，其特征在于：所述的聚氧乙烯和/或聚氧丙烯的嵌段共聚物包括聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯，聚氧丙烯-聚氧乙烯，聚氧丙烯-聚氧乙烯-聚氧丙烯中的一種或幾種的組合；或者為聚氧乙烯-聚氧乙烯與聚氧丙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，氧乙烯-聚氧乙烯與聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物，聚氧丙烯-聚氧丙烯與聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟二中將嵌段共聚物模板劑溶解于水中，得到質(zhì)量百分比濃度為2.0％-5.0％的澄清溶液。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟三中焙燒的溫度為500℃-700℃，焙燒的時(shí)間為3h-10h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述微-介孔分子篩晶種為微-介孔分子篩，其總的比表面積為600m²/g-1000m²/g，其中介孔的比表面積為400m²/g-900m²/g，其主體結(jié)構(gòu)為介孔分子篩，其孔壁是由微孔分子篩前驅(qū)體組裝而成。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的合成方法，其特征在于：所述微-介孔分子篩是通過下列方法制備的：

(1)助模板劑的制備：將聚合物和三甲基硅烷改性劑進(jìn)行反應(yīng)，改性后的聚合物作為助模板劑，反應(yīng)溫度為50℃-100℃，反應(yīng)時(shí)間為12h-36h，其中，所述聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚苯胺、聚丙烯亞胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺中的一種或幾種的組合，所述聚合物的用量與三甲基硅烷改性劑的用量以重量比計(jì)為(1-30)：1；

(2)微孔分子篩前驅(qū)體的制備：以硅源和鋁源為主要原料，以水為溶劑，在無(wú)模板劑的條件下合成微孔分子篩前驅(qū)體，在40℃-100℃老化4h-24h，所述微孔分子篩前驅(qū)體的摩爾配比為(1-500)Na₂O：Al₂O₃：(1-850)SiO₂：(10-800)H₂O；

(3)微-介孔分子篩的制備：將微孔分子篩前驅(qū)體加入反應(yīng)器，置于15℃-40℃的水浴中，將嵌段共聚物模板劑溶解于去離子水中得到濃度為2.0％-10％的溶液，在攪拌下滴加至微孔分子篩前驅(qū)體溶液中，以微孔分子篩前驅(qū)體溶液的質(zhì)量為100％計(jì)，嵌段共聚物模板劑的加入量為1％-50％，調(diào)節(jié)其pH值為1-5，滴加完畢后攪拌2h-48h，加入助模板劑，助模板劑的加入量為1％-50m％，老化2h-24h后，于100℃-200℃晶化10h-48h；在60℃-100℃干燥5h-24h，最后經(jīng)除模板劑的過程制得介-微孔分子篩，脫除模板劑的條件為在500℃-700℃溫度下焙燒3h-10h。