[發明專利]棱柱狀微孔小晶粒絲光沸石分子篩的制備方法

有效

• 申請號: 201810505659.0
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108529645B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 應衛勇;張海濤;盛海兵;錢煒鑫;馬宏方;費妮娜;李勇征;呂志新
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C01B39/26
• 分類號: C01B39/26
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

本發明棱柱狀微孔小晶粒絲光沸石分子篩的制備方法，含有以下步驟：⑴制備鋁源澄清液，將鋁源、氫氧化鈉與去離子水均勻混合，然后加入一定比例的有機胺模板劑攪拌均勻，獲得堿性鋁源澄清液；⑵制備晶體前驅體，在所述鋁源澄清液中滴加硅源，在高壓釜中晶化反應，獲得晶體前驅體；⑶將所述晶體前驅體高速離心、洗滌、烘干、焙燒，獲得棱柱狀微孔小晶粒絲光沸石分子篩；本發明使用N,N,N?三甲基?1?金剛烷基氫氧化胺模板劑作為單一結構導向劑，一步法合成具有棱柱狀結構及絲光沸石結構的沸石分子篩；具有良好的吸附、分離和催化性能，且合成成本低，對環境的污染小，適合于工業化大規模生產和應用。

技術領域

本發明涉及沸石分子篩合成的技術領域，具體地說，是利用N,N,N-三甲基-1-金剛烷基氫氧化胺作為模板劑通過水熱合成的方法直接制備棱柱狀微孔小晶粒絲光沸石分子篩的制備方法。

技術背景

絲光沸石最早于1948年合成。絲光沸石的孔道體系由沿c軸方向的12元環(0.65nm×0.70nm)和8元環(0.26nm×0.57nm)孔道以及與之連通的沿b軸方向的8元環(0.34nm×0.48nm)孔道組成。絲光沸石因具有良好的吸附、分離和催化性能，是目前工業化廣泛應用的少數分子篩之一。其中，氫型絲光沸石在甲苯歧化、烷基化、羰基化以及甲苯選擇性歧化反應中表現出了優異的催化性能。

目前，絲光沸石的合成技術主要有無模板劑法和有機模板劑導向法兩種。中國專利CN1837046A公開了用未經脫鋁的絲光沸石作為晶種，利用分段晶化的辦法制備了納米級的絲光沸石分子篩，但是，其合成步驟相對繁瑣。中國專利CN10500llA公開了使用廉價的水玻璃作為硅源未經脫鋁的絲光沸石最為晶種制備了高硅鋁比的絲光沸石，其最高硅鋁比可達25，但是，其合成的顆粒尺寸小于1.0pm。中國專利CN1093513C公開了“一種無有機模板劑合成高硅絲光沸石的合成策略”，其硅鋁的摩爾比達到60，但是，該合成策略使用F離子作為礦化劑，導致設備腐蝕及環境污染嚴重，且晶化時間較長。

使用有機模板劑作為結構導向劑是合成絲光沸石不同晶型的基本策略，其中，有機胺或其鹵代衍生物鹽為最常用的結構導向劑。中國專利CN106542538A公開了用n-雙(N-甲基吡咯烷)烷撐基溴鹽為模板劑合成結晶度高、晶粒厚度小的片層絲光沸石分子篩，但是，其需要的兩段晶化時間一共要10天左右，反應的周期太長，不適宜工業化應用。中國專利CN103482645A公開了用新型陽離子表面活性劑作為模板劑通過水熱合成直接合成具有多級孔的納米絲光沸石分子篩，但其在550～900℃下焙燒3～6小時，需要的焙燒溫度高，時間長，合成的條件不經濟。中國專利ZL201210125572.3公開了使用十六烷基三甲基對甲基苯磺酸銨鹽為模板劑制備層狀納米絲光沸石分子篩，但是，從其XRD結果可以發現，此方法合成的絲光沸石結晶度比較低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種棱柱狀微孔小晶粒絲光沸石分子篩的制備方法，它使用N,N,N-三甲基-1-金剛烷基氫氧化胺作為模板劑，通過水熱合成的方法直接制取具有棱柱狀微孔小晶粒的絲光沸石分子篩。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案。

一種棱柱狀微孔小晶粒絲光沸石分子篩的制備方法，其特征在于，含有以下步驟：

(1)制備鋁源澄清液

將鋁源、氫氧化鈉與去離子水均勻混合，室溫下磁力攪拌至清液；然后加入一定比例的有機胺模板劑攪拌均勻，獲得堿性鋁源澄清液；

(2)制備晶體前驅體

將步驟(1)獲得的鋁源澄清液在室溫下用恒壓漏斗慢慢滴加一定比例的硅源，繼續攪拌混合1.5小時，將反應混合物的pH值調整為12，然后在高壓釜中加蓋、密封并將高壓釜放置于轉動對流烘箱中在150℃～180℃晶化反應4天；晶化反應結束后，將混合物自然降溫至20℃后從高壓釜取出，獲得晶體前驅體；

(3)離心洗滌、烘干、焙燒