[發明專利]晶種導向法合成全硅ZSM-51沸石的方法

有效

• 申請號: 201910384719.2
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110040742B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 朱龍鳳;吳勤明;朱杰;李以名
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: C01B39/46
• 分類號: C01B39/46
• 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方法，旨在提供一種晶種導向法合成全硅ZSM?51沸石的方法。包括：取硅源、堿源和乙醇，與全硅ZSM?51沸石晶種混合后置于研缽中研磨；然后轉至反應釜中，在160～200℃下晶化反應12h～3d；將產物抽濾、烘干，即得到全硅ZSM?51沸石。本發明通過使用無毒無害的乙醇僅作為孔道填充劑，以晶種進行導向，避免了有毒性的有機物的使用，合成操作簡單易行。能極大提高產品的產率，合成操作簡單易行。制得的產品保持良好的結晶度和純度，具有良好反應活性。整個合成體系中不加入水，合成過程中總是保持固相的狀態，減少了在生產過程中不必要的廢氣廢液的排放以及損耗。所采用的無機原料均對環境友好，價格較低廉，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，特別涉及晶種導向法合成全硅ZSM-51沸石的方法。

背景技術

ZSM-51沸石由美國Mobil公司于80年代首次開發合成，其拓撲結構為NON，這種沸石為六元環的孔道結構，在作為催化劑載體方面具有一定的優勢。

在合成ZSM-51沸石的過程中，一般需要使用有機模板劑來進行合成，通常使用的有機模板劑為金屬有機絡合物、四乙基銨、正丙胺、四甲基哌啶、三甲基乙基銨、雙(三亞甲基)三甲基銨鹽等。使用這些含氮的有機模板劑不僅成本高昂，而且所使用的這些有機模板劑毒性大、味道重。此外，在合成沸石過程中還會有大量的含氮廢液。當然，在焙燒沸石的過程中會排放出大量的氮氧化物廢氣。這些問題一定程度上限制了全硅ZSM-51沸石的使用。

因此，需要發展一種全硅的綠色可持續的路線來進行全硅ZSM-51沸石的合成，從而來降低ZSM-51沸石合成的成本，而且需要在整個合成過程中沒有有機含氮廢物的排放。

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，提供一種晶種導向法合成全硅ZSM-51沸石的方法。

為解決技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種晶種導向法合成全硅ZSM-51沸石的方法，包括下述步驟：

按SiO₂∶Na₂O∶乙醇的摩爾比為1∶0.06～0.12∶1.0～2.0取硅源、堿源和乙醇，與全硅ZSM-51沸石晶種混合后置于研缽中研磨；然后轉至反應釜中，在160～200℃下晶化反應12h～3d；將產物抽濾、烘干，即得到全硅ZSM-51沸石。

本發明中，所述全硅ZSM-51沸石晶種占硅源中SiO₂質量的1～10％。

本發明中，所述硅源是固體硅膠或白炭黑。

本發明中，所述堿源是氫氧化鈉或硅酸鈉。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明提供了一種全新的晶種法合成全硅ZSM-51沸石方法，通過使用無毒無害的乙醇僅作為孔道填充劑，使用晶種進行導向，這樣避免了有毒性的有機物的使用，而且合成操作簡單易行，是一種綠色可持續的合成路線。

2、本發明方法極大地提高了產品的產率(由傳統技術的81.5％提升到97.5％)，而且合成操作簡單易行。

3、本發明制得的產品保持了良好的結晶度和純度，具有良好的反應活性。

4、本發明整個合成體系中不加入水，合成過程中總是保持固相的狀態，這樣就減少了在生產過程中不必要的廢氣廢液的排放以及損耗。

5、本發明所采用的無機原料均對環境友好，價格較低廉，因而本發明在實際化工生產領域具有重要意義。

附圖說明

圖1為本發明合成的全硅ZSM-51沸石的XRD譜圖；

圖2為本發明合成的全硅ZSM-51沸石的SEM照片。