[發(fā)明專利]一種以黏土礦物為原料無溶劑合成MFI型沸石的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610025275.X
• 申請(qǐng)日: 2016-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN105540606B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉勤;孫林兵;李興揚(yáng);劉定華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B39/04
• 分類號(hào): C01B39/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

本發(fā)明公開了一種黏土礦物為原料無溶劑法合成MFI型沸石的方法，以含硅鋁的黏土礦物為硅和鋁源，蒸汽輔助直接合成MFI型沸石，該方法操作簡(jiǎn)單、環(huán)境污染小、成本低。本發(fā)明的以黏土礦物為原料無溶劑合成MFI型沸石的方法，其是以黏土礦物為硅和鋁源，蒸汽輔助無溶劑合成MFI型沸石。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合成MFI型沸石的方法，更具體地說涉及一種以黏土礦物為原料無溶劑合成MFI型沸石的方法。

背景技術(shù)

沸石具有規(guī)整孔道、較大比表面積、高水熱穩(wěn)定性和催化活性，已被廣泛地應(yīng)用在催化、吸附、分離等領(lǐng)域。目前，我國大部分沸石都是采用水熱合成法生產(chǎn)的，常規(guī)水熱合成法存在廢水排放多，合成體系壓力高、產(chǎn)率過低等問題。傳統(tǒng)的水熱合成需要使用大量的化學(xué)原料，如：水玻璃、硅膠、白炭黑、氧化鋁和偏鋁酸鈉等基本原料，原料來源受到限制且生產(chǎn)成本偏高，從而嚴(yán)重影響合成產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬。富含硅、鋁的黏土礦物，如：高嶺土、膨潤(rùn)土、凹凸棒石黏土等，引起廣大科研工作者和生產(chǎn)廠家的廣泛關(guān)注，正在積極探索如何使其取代或部分取代傳統(tǒng)化工原料。我國黏土礦物分布廣泛、儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉，與世界其他國家的黏土礦物相比具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，因此，將含硅鋁的黏土礦物用作傳統(tǒng)硅源和鋁源的替代物具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。專利(CN 102583431)將濃硫酸酸化的膨潤(rùn)土和高溫煅燒的凹凸棒石混合經(jīng)30％NaOH溶液處理以得到SiO2，用于合成4A分子篩。在上述的預(yù)處理過程中黏土礦物的晶體結(jié)構(gòu)被完全破壞，只有部分的硅源被利用，有效組分利用率不高，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高溫預(yù)處理，產(chǎn)生大量了廢液和能耗。因此需要研制一種新的合成方法以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問題與不足，提供一種黏土礦物為原料無溶劑法合成MFI型沸石的方法，以含硅鋁的黏土礦物為硅和鋁源，蒸汽輔助直接合成MFI型沸石，該方法操作簡(jiǎn)單、環(huán)境污染小、成本低。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的以黏土礦物為原料無溶劑合成MFI型沸石的方法，其是以黏土礦物為硅和鋁源，蒸汽輔助無溶劑合成MFI型沸石。

本發(fā)明上述的方法，其包括以下步驟：

將黏土礦物、氟化物和有機(jī)模板劑研磨后得到固體混合物，將固體混合物置于聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜中，再將含助晶化劑的敞口容器放入聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜中靜態(tài)加熱晶化，再經(jīng)洗滌、過濾和干燥，得到MFI型沸石。

本發(fā)明上述的方法中，其更一步的技術(shù)方案是所述的研磨時(shí)間為5-10min。

本發(fā)明上述的方法中，其更一步的技術(shù)方案還可以是所述的黏土礦物：氟化物：有機(jī)模板劑的質(zhì)量配比為1.0：(0.25-1.0)：(0.1-0.75)。

本發(fā)明上述的方法中，其更一步的技術(shù)方案還可以是所述的黏土礦物為凹凸棒石黏土、高嶺土和膨潤(rùn)土中的一種或其組合。

本發(fā)明上述的方法中，其更一步的技術(shù)方案還可以是所述的氟化物為氟化銨和氟化鈉中的一種或其組合。

本發(fā)明上述的方法中，其更一步的技術(shù)方案還可以是所述的有機(jī)模板劑為四丙基溴化銨、四丙基氯化銨和四丙基氟化銨中的一種或其組合。

本發(fā)明上述的方法中，其更一步的技術(shù)方案還可以是所述的助晶化劑為去離子水和氨水中的一種或兩者混合物，加入量以1g黏土礦物計(jì)為1-10mL。

本發(fā)明上述的方法中，其更一步的技術(shù)方案還可以是所述的晶化溫度范圍為120-200℃，晶化時(shí)間為12-96h。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

本發(fā)明是利用黏土礦物為原料無溶劑法直接合成MFI型沸石，以含硅鋁的黏土礦物為硅源和鋁源，蒸汽輔助合成MFI型沸石，拓展了黏土礦物的應(yīng)用領(lǐng)域，豐富了合成MFI沸石的原料來源。