[發明專利]一種無序堆積且具有片狀形貌的斜發沸石的合成方法

有效

• 申請號: 202110167793.6
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112850737B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 賈冰瑩;孫繼紅;張銘軒;白詩揚;武霞
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C01B39/02
• 分類號: C01B39/02;C01B39/04
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 孫民興

本發明公開了一種無序堆積且具有片狀形貌的斜發沸石的合成方法，包括：將堿源、硅源、鋁源、水和季銨鹽混合均勻并攪拌至澄清，得到溶液Ⅰ；將晶種加入到溶液Ⅰ中進行水熱晶化，冷卻至室溫后，經固液分離、洗滌、干燥，得到固體Ⅰ；將固體Ⅰ加入C1?C4的一元醇溶液中進行超聲處理，經固液分離、洗滌、干燥得到固體Ⅱ；將固體Ⅱ加入無機酸溶液中進行攪拌處理，經固液分離、洗滌、干燥得到固體后得到無序堆積且具有片狀形貌的斜發沸石。本發明可成功合成出無序堆積且具有片狀形貌的斜發沸石，合成出的斜發沸石無雜相且具有良好的結晶度；同時，合成方法具有產率高、能耗低、操作易行等特點，尤其適合規模化工業生產。

技術領域

本發明涉及沸石分子篩合成技術領域，具體涉及一種無序堆積且具有片狀形貌的斜發沸石的合成方法。

背景技術

斜發沸石屬于單斜晶體，其均勻的微孔結構和較高的吸附容量使其在吸附分離、工業催化和環境治理等領域具有廣闊的應用前景。但是合成條件較為苛刻，早在1963年，Ames等人(American Mineralogist,1963,48:1374)報道了在250-300℃下水熱晶化2-3天才能合成出類斜發沸石。隨后，Goto等人(American Mineralogist,1977,62:330)在200℃及水熱晶化25天后合成出Na,K-斜發沸石，但含有大量絲光沸石等雜相。Chi等人(Nature,1983,304:255)提出“晶種法”在120-200℃下合成出Na-斜發沸石，而在不加晶種的條件下得到K-斜發沸石，這些人工合成的斜發沸石中均含有絲光沸石、鈣十字沸石以及方鈉石等雜相。直到1986年，Itabashi等人(Zeolites,1986,6:30)首次制備出Na,K-斜發沸石純相。Zhao等人(Jouranal of Materials Chemistry,1998,8:233)系統考察了添加晶種以及堿金屬離子對斜發沸石合成規律的影響，發現晶化時間對斜發沸石的結晶度影響顯著。

近年來，人們更加關注“晶種法”合成斜發沸石(Nature,1983,304:255；Microporous Materials,1997,8:49；Journal of Materials Chemistry,1998,8:233；Chinses Journal of Inorganic Chemistry,2007,23:994；中國發明專利申請號201410010020.7)。中國發明專利(申請號201610588084.4)提出結構誘導物種法也可以合成出斜發沸石。同時，不同形貌的斜發沸石(申請號201910106155.6、201910974399.6、201910973608.5)也見諸報道。但是，具有無序片狀形貌的斜發沸石合成方法卻鮮有報道。

發明內容

本發明提供一種無序堆積且具有片狀形貌的斜發沸石的合成方法，其采用季銨鹽類陽離子表面活性劑為添加劑，并通過水熱、超聲以及酸洗等手段成功合成出無序堆積且具有片狀形貌的斜發沸石。

本發明公開了一種無序堆積且具有片狀形貌的斜發沸石的合成方法，包括：

步驟1、將堿源、硅源、鋁源、水和季銨鹽混合均勻并攪拌至澄清，得到溶液Ⅰ；

步驟2、將晶種加入到所述溶液Ⅰ中，在80-200℃下水熱晶化10-96h，冷卻至室溫后，經固液分離、洗滌、干燥，得到固體Ⅰ；

步驟3、將所述固體Ⅰ加入C1-C4的一元醇溶液中進行超聲處理，經固液分離、洗滌、干燥得到固體Ⅱ；

步驟4、將所述固體Ⅱ加入無機酸溶液中進行攪拌處理，經固液分離、洗滌、干燥得到固體后得到無序堆積且具有片狀形貌的斜發沸石。

作為本發明的進一步改進，在所述步驟1中，

所述堿源為氫氧化鈉或氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物；

所述硅源包括白炭黑、硅溶膠、水玻璃的一種或多種；