[發明專利]一種高速攪拌下ZSM-23分子篩的合成方法

有效

• 申請號: 202011075135.6
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112158855B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 曲令多;吉向飛;趙曉強
• 申請（專利權）人: 山東榮創催化新材料有限公司;山西大學
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04
• 代理公司: 北京喆翙知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 葉培輝

本公開涉及一種高速攪拌下ZSM?23分子篩的合成方法，包括：(1)將鋁源加入到含模板劑的水溶液中，攪拌，形成A液；(2)將硅源加入到含堿源的水溶液中，形成B液；(3)將A液加入到B液中；然后依次加入離子調節劑和晶種；(4)60?80℃水熱晶化1?12h，以生成均勻凝膠和初級結構單元；(5)160?180℃晶化24?80h，轉速100?300rpm，以完成晶體的成核與生長；(6)將水熱晶化產物進行洗滌、干燥后焙燒，得到純相高結晶度ZSM?23分子篩。本公開能解決目前工業生產ZSM?23分子篩過程中的雜晶相和結晶度低的問題。

技術領域

本公開屬于分子篩制備技術領域，具體涉及一種高速攪拌下ZSM-23分子篩的合成方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本公開的總體背景的一些理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

ZSM-23是1978年由美國美孚公司的Plank等首次合成。他們以吡咯烷為模板劑，采用水熱合成法制得，并命名其拓撲結構為MTT。隨后很長一段時間內，科學家們都致力于尋找新的合成ZSM-23的有機模板劑。1982年，Parker采用水熱方法，用異丙胺和二甲胺合成同樣具有MTT拓撲結構的KZ-1分子篩。1984年，Zones等在專利US4483835屮提出，以咪唑的衍生物為模板劑可得到一系列屮孔分了篩，包括ZSM-23、ZSM-5、Theta-1等。之后，Valyocsik在1984-1986年間，合成了一種結構式為(CH₃)₃-N⁺-R₁-N⁺-(CH₃)₃(R₁為原子的飽和或不飽和直鏈烷基)的雙季銨有機物Diquat-7，用其作結構導向劑，可以在硅鋁比為40-∞的范圍內合成純相ZSM-23。1998年，Nakagawa在專利US570760中以以異丁胺為模板劑合成了ZSM-23，但是若不加入晶種，該體系合成分子篩的晶化時間比較長。2007年，大連化物所的王炳春課題組首次以二甲基甲酰胺(DMF)為模板劑合成了ZSM-23。

現有技術主要采用靜態條件下ZSM-23的水熱合成，包括改變模板劑種類、溶劑、鋁源引入方式、加入晶種等方式來降低成本或改變分子篩的孔結構、酸性質等。由于ZSM-23屬于亞穩相結構，工業放大合成過程中的劇烈攪拌會影響ZSM-23分子篩的合成，導致結晶度低，生成雜晶相。靜態條件下研究結果無法指導ZSM-23的工業生產。

發明內容

針對以上背景技術，本公開能夠解決高速攪拌下ZSM-23的結晶度低和雜晶相的問題。本公開以通過調整投料方法、并加入離子調節劑等的方法，在高速攪拌下得到純相高結晶度ZSM-23分子篩。

具體的，本公開采用以下技術方案：

在本公開的第一個方面，提供一種高速攪拌下ZSM-23分子篩的合成方法，該方法包括以下步驟：

(1)將鋁源加入到含模板劑的水溶液中，攪拌，形成A液；

(2)將硅源加入到含堿源的水溶液中，形成B液；

(3)將A液加入到B液中；然后依次加入離子調節劑和晶種；

(4)60-80℃水熱晶化1-12h，以生成均勻凝膠和初級結構單元；

(5)160-180℃晶化24-80h，轉速100-300rpm，以完成晶體的成核與生長；

(6)將水熱晶化產物進行洗滌、干燥后焙燒，得到純相高結晶度的ZSM-23分子篩。

步驟(1)和(2)的順序可以調整。