[發明專利]一種納米絲光沸石分子篩的合成方法及分子篩

有效

• 申請號: 201910981641.2
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN112661167B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 黃秀敏;申文杰;馬猛;薛會福
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C01B39/26
• 分類號: C01B39/26
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明公開了一種納米絲光沸石分子篩的合成方法，該方法不使用有機胺模板劑，也無需添加晶種，通過控制原料中組分含量，主要是硅鋁比，得到顆粒狀納米絲光沸石。其原理是基于Loewenstein’s規則，絲光沸石骨架鋁含量增加時會對晶核生長產生抑制作用。該方法包含以下步驟：將水，鋁源和堿源在攪拌下溶解，再將硅源逐滴加入到上述溶液中混合成膠，室溫攪拌陳化后，在150?180℃動態水熱晶化1?10天，固體產物經過濾、洗滌、干燥后，即可得到由50?100nm絲光沸石分子篩晶體聚集而成的微米級顆粒。本發明所合成的納米絲光沸石分子篩SiO₂/Al₂O₃摩爾比為10?20，微孔面積在320m²/g左右，結晶度高，純度好。與以往合成方法相比，具有方法簡單，環境友好，合成原料廉價易得、生產成本低，易于分離，適合大規模生產等優點。

技術領域

本發明屬于分子篩合成的技術領域，特別是涉及一種無模板劑無晶種添加條件下顆粒狀納米絲光沸石分子篩的合成方法。

背景技術

微孔分子篩具有均勻的孔道結構、適宜的酸性以及良好的水熱穩定性，已成為重要的石油化工催化材料。絲光沸石(MOR)是工業上重要的一類微孔分子篩，具有沿c軸方向的平行的橢圓形十二元環(0.65×0.70nm)和八元環(0.26×0.57nm)直孔道，且兩個平行孔道通過b軸方向的八元環孔道(0.34×0.48nm)相連通。絲光沸石作為催化材料廣泛應用于石油化工領域，在二甲醚羰基化，甲苯歧化、烷基化、芳烴異構化、烷基轉移、酯化、醚化、胺化、加氫裂解等反應過程中表現出優異的催化性能。

傳統方法合成的商業絲光沸石顆粒尺寸一般為微米級(﹥1.0μm)，這種大顆粒的絲光沸石分子篩不利于大分子反應物的擴散和傳質，降低了催化劑的反應效率；同時反應產物在微孔內的擴散受阻，容易造成二次反應，降低目標產物的選擇性，并導致催化劑積碳失活。

納米尺度的絲光沸石分子篩可顯著提高擴散性能，縮短反應物和產物的擴散路徑，提高催化效率，同時抑制積碳失活。因此，合成納米絲光沸石分子篩備受關注。

目前，納米絲光沸石的合成方法主要包括有機模板法和晶種添加法。晶種添加使得初級結構單元以晶種為中心進行生長，達到降低晶粒尺寸的目的。但模板劑的使用極大地提高了絲光沸石的合成成本，且對環境造成了大量污染。因此，無模板劑合成納米絲光沸石一直是人們追求的目標。