[發(fā)明專利]一種納米尺度復合分子篩的制備方法

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• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113307284A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 李法齊
• 申請（專利權）人: 山東亮劍環(huán)保新材料有限公司
• 主分類號: C01B39/38
• 分類號: C01B39/38;C01B39/24;C01B39/14;C01B39/22;C01B39/04;B82Y40/00;B82Y30/00
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本發(fā)明實施例提供了一種納米尺度復合分子篩的制備方法，屬于有機污染物處理技術領域。所述制備方法包括以下步驟：通過水熱合成法制備介孔分子篩的晶化液，其中，所述晶化液的晶化溫度為100?200℃，晶化時間為0?72小時；在介孔分子篩的晶化液中引入微孔分子篩，并添加模板劑，使其充分反應；對反應后的晶化液進行抽濾、洗滌和干燥。本發(fā)明能夠有效提高微孔分子篩與介孔分子篩之間的協(xié)同作用、擇形效應和催化性能。

技術領域

本發(fā)明涉及有機污染物處理技術領域，具體而言，涉及一種納米尺度復合分子篩的制備方法。

背景技術

多孔材料是指多孔化合物與以多孔化合物為主體的材料，它們的共同特征是具有規(guī)則且均勻的孔道結構。微孔沸石分子篩作為石油化工等領域中的多相催化劑,其應用十分廣泛，這是介孔分子篩和大孔材料不可比擬的。微孔沸石分子篩孔道狹小，孔徑尺寸與石油化工領域中使用的分子尺寸大小相似，這樣致使沸石分子篩對反應物、反應產(chǎn)物和反應的中間體具有一定程度的擇形催化性能，這是介孔分子篩和大孔材料所不具備的。但是，微孔分子篩除了孔道有序性外，它的孔壁組成在原子尺度上也是有序的，是長程有序，短程有序的晶體結構，而介孔分子篩雖然在介觀尺度上孔道是有序的(即長程有序)，但是孔壁內(nèi)部組成的微觀原子之間的連接方式是無序的，是無定形結構，也就是說介孔分子篩是長程有序，短程無序的。這樣便導致介孔分子篩的水熱穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較低并且僅能提供較弱的催化活性，大大限制了介孔分子篩在催化領域，尤其是在對催化劑的熱穩(wěn)定性有很高要求的石油化工等領域中的應用。

為了解決上述問題，最大限度的利用分子篩內(nèi)部孔道，提高反應物在分子篩孔道的可接近度，科學家嘗試了在沸石分子篩內(nèi)部“制造介孔”的方法。在沸石分子篩內(nèi)部引入介孔的方法很多，主要分為模板法、顆粒堆積法、后處理法等。雖然將兩種不同分子篩通過機械混合可以提升分子篩的綜合性能，并且兩種分子篩之間有一定的協(xié)同作用,但是這種協(xié)同作用十分有限。解決這一問題的關鍵是,能否在納米層次上將兩種分子篩復合到一起。因為，無論在實驗室還是在工業(yè)上所制備的沸石分子篩粒徑通常是納米或微米級別，簡單的機械混合相對于沸石分子篩顆粒來說，只是宏觀上的混合，這種方法很難將兩種分子篩在微納米層次上充分混合均勻，這樣就嚴重限制了兩者的協(xié)同作用,并且往往因為某一種分子篩抗積碳能力差而提前導致整個混合催化劑的催化效能急速下降。因此，合成在納米尺度復合且具有不同晶體結構的復合分子篩已經(jīng)成為新材料領域的研究熱點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種納米尺度復合分子篩的制備方法，旨在提高微孔分子篩與介孔分子篩之間的協(xié)同作用、擇形效應和催化性能。

本發(fā)明實施例提供的一種納米尺度復合分子篩的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

S10：通過水熱合成法制備介孔分子篩的晶化液，其中，所述晶化液的晶化溫度為100-200℃，晶化時間為0-72小時；

S20：在介孔分子篩的晶化液中引入微孔分子篩，并添加模板劑，使其充分反應；

S30：對反應后的晶化液進行抽濾、洗滌和干燥。

進一步地，所述水熱合成法的鋁鹽為偏鋁酸鈉、鋁酸鈉、硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁、異丙醇鋁、仲丁醇鋁和乙酸鋁中的至少一種；硅鹽為硅溶膠、正硅酸乙酯、硅酸鈉、水玻璃、硅膠粉、白炭硅和二氧化硅粉末中的至少一種。

進一步地，所述介孔分子篩的晶化液為Y型分子篩晶化液、A型分子篩晶化液、X型分子篩晶化液、ZSM-5型分子篩晶化液中的至少一種。

進一步地，所述微孔分子篩為Beta分子篩。

進一步地，所述模板劑為乙胺、丙胺、乙二胺、三乙胺、正丁胺、四丙基氫氧化銨、十六烷基溴化銨和四丙基溴化銨中的至少一種。

進一步地，所述微孔分子篩與介孔分子篩的比值為0-30之間。

進一步地，對反應后的晶化液用去離子水洗滌三次，得到樣品。