[發明專利]無溶劑固相合成ZSM-48沸石的方法

有效

• 申請號: 201710402217.9
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107151023B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 朱龍鳳;曹雪波;吳勤明;李雷;朱杰
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: C01B39/48
• 分類號: C01B39/48
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發明涉及分子篩制備技術，旨在提供一種無溶劑固相合成ZSM?48沸石的方法。包括：將硅源、鋁源、氟化銨和作為模板劑的4?二甲氨基吡啶添加至研缽中，研磨5min；將研磨所得混合物置于反應釜中，在140～200℃晶化反應1～8d；反應結束后將產物抽濾，烘干，即得到ZSM?48沸石。與現有技術相比，本發明制備得到的產品保持了良好的結晶度和純度，具有良好的催化反應活性。整個生產過程不僅沒有使用溶劑，減少了在生產過程中不必要的損耗，極大地提高了產率。合成操作簡單易行，減少了使用昂貴有機模板劑的成本，在實際化工生產領域具有重要意義。

技術領域

本發明屬于分子篩制備方法，特別是涉及在新型模板劑作用下無溶劑固相合成ZSM-48沸石的方法。

背景技術

硅基沸石分子篩材料在石油化工和精細化工領域有著廣泛的應用。一維十元環硅基沸石分子篩作為其中的重要一族，常見的有ZSM-22，ZSM-48，EU-1等。其中，ZSM-48沸石孔徑為0.53nm×0.56nm，具有很好的熱穩定性和水熱穩定性以及可以調變的酸性。因此，ZSM-48沸石在擇形催化、烷基化、加氫異構等反應中顯示出優異的催化性能。

然而，傳統的ZSM-48沸石是在水熱體系下合成的，這會使得其合成效率低下以及存在一定的安全隱患。另一方面，合成ZSM-48沸石的有機模板劑主要為溴化六甲銨，這也大大增加了合成的成本，限制了其應用。因此，發展一種全新的低成本有機模板劑和全新的合成方法合成ZSM-48沸石來消除安全隱患、提高合成效率、降低合成成本就迫在眉睫。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種無溶劑固相合成ZSM-48沸石的方法。

為解決技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種無溶劑固相合成ZSM-48沸石的方法，包括以下步驟：

(1)將硅源、鋁源、氟化銨和作為模板劑(T)的4-二甲氨基吡啶，按SiO₂∶Al₂O₃∶NH₄F∶模板劑的摩爾比等于1∶0～0.05∶0.5～2∶0.1～0.3添加至研缽中，研磨5min；

(2)將研磨所得混合物置于反應釜中，在140～200℃晶化1～8d；反應結束后將產物抽濾，烘干，即得到ZSM-48沸石。

本發明中，所用的硅源為固體硅膠或白炭黑，鋁源為薄水鋁石或氫氧化鋁。

本發明中，在晶化反應開始時，向反應體系中加入晶種以加快晶化反應速度。

發明原理描述：

溴化六甲銨作為一種雙季銨鹽，能夠導向多種沸石分子篩，包括ZSM-48沸石。然而其價格昂貴，并且ZSM-48沸石的合成必須在溶劑存在和模板劑運用于水熱條件下才能完成。

4-二甲氨基吡啶是一種很好的模板劑且廉價易得，也有被用于在水熱條件下合成硅鍺PKU-16和膦鋁EMM-8分子篩。但是，由于在水熱過程中在該模板劑難以形成ZSM-48，故本領域中對于利用4-二甲氨基吡啶導向沸石ZSM-48仍存在技術障礙。

本發明通過構建固相體系，使晶化反應處于超濃體系中，促使形成ZSM-48沸石結構；通過投放晶種更能加快晶化反應速度，從而實現了技術上的突破。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1、制備得到的產品保持了良好的結晶度和純度，具有良好的催化反應活性。

2、整個生產過程不僅沒有使用溶劑，減少了在生產過程中不必要的損耗，極大地提高了ZSM-48的產率。

3、合成操作簡單易行，減少了使用昂貴有機模板劑(T)的成本，在實際化工生產領域具有重要意義。