[發明專利]ITQ-24沸石分子篩的制備方法

有效

• 申請號: 201610895830.4
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN107954437B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 付文華;楊為民;袁志慶;滕加偉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04;C01B39/06;C01B39/08;B01J29/70
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本發明涉及一種ITQ?24沸石分子篩的合成方法，主要解決現有技術存在合成ITQ?24沸石分子篩所用有機模板劑制備繁瑣、成本高昂和所得ITQ?24沸石分子篩結構不穩定等問題。本發明通過使用價格低廉、可從市售獲取的氫氧化膽堿作為有機模板劑，按照氫氧化膽堿/YO₂＝0.1～1.0，X₂O₃/YO₂＝0～0.1，H₂O/YO₂＝1～30的組成，將混合物在100～200℃溫度下水熱晶化24～350小時，其中Y為至少一種四價元素，X為至少一種三價元素的方法得到多孔結晶沸石分子篩材料ITQ?24。本發明使用了廉價的有機模板劑，大大降低了合成成本；合成得到的ITQ?24分子篩結構穩定；合成范圍廣，操作簡單易行，便于進行推廣。

技術領域

本發明涉及一種沸石分子篩的合成方法，更確切地說是涉及一種ITQ-24沸石分子篩的合成方法。

技術背景

沸石分子篩是一種結晶多孔硅酸鹽材料，被廣泛用作吸附劑、離子交換劑和工業催化劑。目前，經國際分子篩協會核準的分子篩拓撲結構已經達到了231種。

多維孔道結構的分子篩在催化反應中具有擴散優勢，而當各方向的孔道具有不同的孔徑大小時，分子篩可以表現出獨特的擇形催化能力。從石油化工的角度考慮，12元環×10元環孔道結構的分子篩在芳香族的烷基化反應中具有優異的催化性能。

具有12元環×10元環三維孔道結構的分子篩拓撲結構有CON、ITG、*-ITN、IWR、IWW、MSE、SFV等。其中IWR結構的分子篩具有12元環×12元環×10元環的孔道結構，沿c軸方向為12元環直孔道，沿a軸方向為12元環“之字形”孔道，沿b軸方向為10元環直孔道，10元環孔道與兩組12元環孔道都有交叉。第一個被報道的IWR結構分子篩是ITQ-24，由Corma課題組通過使用六亞甲基雙(三甲銨)雙陽離子模板劑合成得到(US 7344696B)。合成中引入了Ge來穩定IWR結構中存在的雙四元環(D4R)結構單元，并且可以將Al引入到骨架中。

但是，該方法合成ITQ-24分子篩所用的模板劑難以從市售獲取，需經過復雜、多步的制備過程，造價昂貴，十分不利于工業推廣。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在的合成ITQ-24分子篩所用模板劑制備復雜、造價昂貴、所得ITQ-24分子篩結構不穩定等問題，提供一種ITQ-24分子篩的合成方法，該方法采用簡單的、分子量小的、廉價的有機模板劑合成ITQ-24沸石分子篩，具體來說就是使用氫氧化膽堿為模板劑合成ITQ-24沸石分子篩。

為了解決上述技術問題，本發明采取的技術方案如下：

一種ITQ-24沸石分子篩的合成方法，包括如下步驟：將四價元素Y的氧化物YO₂、三價元素X的氧化物X₂O₃、骨架平衡元素M的氧化物MO_p/2、氫氧化膽堿(Choline hydroxide)和水按照氫氧化膽堿/YO₂＝0.1～1.0，X₂O₃/YO₂＝0～0.1，MO_p/2/YO₂＝0～0.1，H₂O/YO₂＝1～30的摩爾比例混合均勻得到混合物；上述混合物在100～200℃溫度下水熱晶化24～350小時，得到晶化產物；對上述晶化產物進行洗滌、分離、干燥和煅燒。

上述技術方案中，有機模板劑氫氧化膽堿與四價元素Y的氧化物YO₂之間的摩爾比值為氫氧化膽堿/YO₂＝0.1～1.0，更優的比值為氫氧化膽堿/YO₂＝0.3～0.8。