[發明專利]一種SSZ-24分子篩的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201810732252.1
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108726532B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 康榮燦;武曉明;鐘曉玲;吳國柱;張曉;張舜光;黎明;白雪
• 申請（專利權）人: 福斯特惠勒（河北）工程設計有限公司
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04;C01B39/08;B01J29/70
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 柳萌

本發明提供一種SSZ?24分子篩的制備方法及其應用。所述方法包括以下步驟：將硅源、堿源、模板劑和水混合均勻，晶化，固液分離，洗滌，干燥，焙燒，得SSZ?24分子篩；所述模板劑為環三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯。本發明通過綠色一步法制得SSZ?24分子篩，與傳統的硅源先形成凝膠再晶化的分子篩合成方法不同，本發明在低水、低模板劑用量的條件下，硅源不形成凝膠，而是硅源首先在模板劑表面形成晶核，然后逐步進行晶化反應制得SSZ?24分子篩，制備工藝環保，操作簡單，生產成本低，易于工業化生產。

技術領域

本發明涉及分子篩技術領域，尤其涉及一種SSZ-24分子篩的制備方法及其應用。

背景技術

分子篩是指具有均勻的微孔，其孔徑與一般分子大小相當的一類物質。分子篩的應用非常廣泛，可以作高效干燥劑、選擇性吸附劑、催化劑、離子交換劑等。常用分子篩為結晶態的硅酸鹽或硅鋁酸鹽，是由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成分子尺寸大小的孔道和空腔體系，不同種類的分子篩具有不同尺寸的空穴和孔隙，分子篩的吸附和催化性能與其晶體結構中的空穴和孔隙的尺寸密不可分。分子篩晶體材料的結構中存在納米級的空腔中可以填充水及其它客體分子，其結構特性使其具有選擇性分離(離子交換及吸附)的能力，分子篩的質子形式作為重要的多相酸催化劑在工業中被廣泛應用。世界上多數的汽油都是通過分子篩催化劑進行石油催化裂化獲得，這歸因于分子篩的強酸性及其特有的擇形選擇性。由于分子篩的工業價值，其合成已經受到越來越多的重視。

SSZ-24是一種具有AFI拓撲結構的高硅分子篩，是由美國化學家Zones在二十世紀八十年代通過水熱法合成出來的。該分子篩是一種棱柱狀沸石，具有一定的催化能力，可用于聯苯和乙烯的烷基化反應。在US 4936977專利中，Zones第一次公開了SSZ-24分子篩的合成方法，通過N,N,N-三甲基金剛烷氫氧化銨為模板劑，但該模板劑不僅價格昂貴，污染嚴重，且晶化時間較長，限制了SSZ-24的應用及發展。因此，研發一種不使用N,N,N-三甲基-1-金剛烷胺有機模板劑，且能夠大大縮短合成時間，降低生產成本的綠色環保的SSZ-24分子篩合成方法，具有十分重要的意義。

發明內容

針對現有SSZ-24分子篩的制備方法中模板劑價格昂貴，含有N元素污染嚴重，晶化時間長的問題，本發明提供一種SSZ-24分子篩的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：

一種SSZ-24分子篩的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

將硅源、堿源、模板劑和水混合均勻，晶化，固液分離，洗滌，干燥，焙燒，得SSZ-24分子篩；所述模板劑為環三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯。

相對于現有技術，本發明提供的SSZ-24分子篩的制備方法，使用不含N的有機物模板劑代替N,N,N-三甲基金剛烷氫氧化銨，不但大大降低了分子篩的合成成本，縮短了晶化時間，提高了合成效率，且由于所選用的模板劑中只含有C、H、O三種元素，避免了母液中氨氮化合物超標所造成的環境污染。本發明通過綠色一步法制得SSZ-24分子篩，與傳統的硅源先形成凝膠再晶化的分子篩合成方法不同，本發明在低水、低模板劑用量的條件下，硅源不形成凝膠，而是硅源首先在模板劑表面形成晶核，然后逐步進行晶化反應制得SSZ-24分子篩，合成的分子篩結晶度高，純度高，制備工藝環保，操作簡單，生產成本低，易于工業化生產。

優選的，所述硅源中SiO₂、堿源中Na₂O、模板劑和水的摩爾比為1:0.01～2:0.1～3:10～50；其中硅源以SiO₂計，堿源以Na₂O計。