[發明專利]一種SUZ?4沸石分子篩的制備方法在審
| 申請號: | 201710651786.7 | 申請日: | 2017-08-02 |
| 公開(公告)號: | CN107285340A | 公開(公告)日: | 2017-10-24 |
| 發明(設計)人: | 周華蘭;朱小方 | 申請(專利權)人: | 南京大學連云港高新技術研究院 |
| 主分類號: | C01B39/48 | 分類號: | C01B39/48 |
| 代理公司: | 南京理工大學專利中心32203 | 代理人: | 劉海霞 |
| 地址: | 222000 江蘇省連*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 suz 分子篩 制備 方法 | ||
技術領域
本發明屬于沸石分子篩合成領域,涉及一種SUZ-4沸石分子篩的制備方法,具體涉及一種降低晶化溫度,減少模板劑用量的SUZ-4沸石分子篩的制備方法。
技術背景
SUZ-4分子篩具有二維交叉孔道(分別接近十元環和八元環),與ZSM-5的孔道結構相類似,由四、五、六、八和十元環組成,三維孔道中包含兩種相互交叉的孔道,一種是平行于Z軸的直孔道,孔口由橢圓形的十元環組成,長軸為0.52nm,短軸為0.46nm;另一種是平行于XY平面的孔道,由八元環組成。SUZ-4分子篩在選擇催化還原NOx以及在許多碳氫反應中具有較高活性。
SUZ-4分子篩多數都是在160℃晶化溫度的條件下水熱合成得到的,且傳統的水熱合成方法TEAOH/SiO2=0.12~0.19。為了節能環保,降低模板劑的用量,低溫條件下合成SUZ-4分子篩成為研究熱點。
CN201110111746.6公開了一種利用晶種膠合成SUZ-4沸石分子篩的方法,可大大減少有機模板劑的用量,縮短合成時間,但是需要在動態條件下制備晶種膠。另外,水熱晶化法合成SUZ-4沸石分子篩的過程中需要以大量的水為反應介質,存在原料消耗大,單釜收率低等缺點;同時,分子篩合成后分離出的大量母液為堿性氨氮廢水,直接排放會對環境產生嚴重污染。
近年來,人們又開發出了干膠法等新的合成沸石分子篩的方法。干膠法是指將含有模板劑的沸石分子篩合成液制備成干膠,然后將干膠擱置于帶有水套隔層的反應釜中,一定溫度下,干膠在水蒸氣作用下轉化為沸石分子篩。與傳統的水熱法相比,干膠法具有有機模板劑用量少、分子篩收率高、對環境友好等優點。同時,充分均質化的干凝膠有利于蒸汽相的傳質作用,可以大大縮短分子篩的晶化時間,并且干凝膠與液相分離,有利于產物組成與干凝膠組成保持一致。這些優勢使干膠法在沸石分子篩的合成領域得到了廣泛關注,尤其是在提倡綠色化學與可持續發展的今天,該方法更顯得具有理論意義和工業價值。但是目前還沒有干膠法合成SUZ-4沸石分子篩的報道。
發明內容
本發明目的的目的在于提供一種簡單易行的降低晶化溫度和減少模板劑用量的SUZ-4沸石分子篩的制備方法。
實現本發明目的的技術方案為:
一種SUZ-4沸石分子篩的制備方法,通過干膠法晶化得到SUZ-4沸石分子篩,包括以下步驟:
步驟1,將鋁粉和氫氧化鉀溶于水中;
步驟2,將硅源溶于水中,并加入模板劑四乙基氫氧化銨(TEAOH),攪拌均勻;
步驟3,將步驟1的溶液慢慢滴加到步驟2的溶液中,攪拌均勻,形成混合溶液,其中,按摩爾比算,SiO2/Al2O3=21-25,模板劑/SiO2=0.009-0.116,KOH/SiO2=0.36-0.49,H2O/SiO2=13.3-35.6;
步驟4,向步驟3的混合溶液中加入SUZ-4晶種,攪拌均勻,形成混合溶液;
步驟5,將步驟4的混合溶液烘干得到干膠;
步驟6,干膠研磨成粉末,干膠粉末置于反應釜上部,水置于反應釜下部,密封后,升溫到120-160℃,晶化結束后將固體產物洗滌、干燥、焙燒,得到SUZ-4沸石分子篩。
步驟2中,所述的硅源為硅溶膠、正硅酸四乙酯或二氧化硅氣凝膠。當所述的硅源為正硅酸四乙酯,需加入鹽酸或KOH作為水解催化劑。
步驟4中,所述的SUZ-4晶種的用量為步驟3的混合溶液的0-1wt%,但不包括0。
步驟5中,所述的烘干溫度為60-100℃,烘干時間為2-18小時。
步驟6中,所述的晶化時間為1-15天。
與現有技術相比,本發明具有以下優點:
本發明晶化過程采用干膠法,模板劑用量少,晶化溫度僅有120-160℃,晶化溫度明顯降低,對環境友好,操作簡單,產物結晶度高。
附圖說明
圖1是實施例1(a)、實施例2(b)和實施例3(c)制得的分子篩樣品的X射線衍射圖。
圖2是對比例1(a)、對比例2(b)、對比例3(c)制得的樣品的X射線衍射圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作更進一步的說明。
實施例1
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