CN107162016A - 一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法 - Google Patents

一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：S1、将N,N,N‑三甲基‑1‑金刚烷基氢氧化铵与去离子水混合，搅拌，然后加入铝源，再加入正硅酸乙酯，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行恒温处理，冷却；S2、将S1中得到的产物洗涤，干燥，然后进行焙烧处理，得到高纯度沸石分子筛。本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，该方法简单易行，易于操作，得到的沸石分子筛的纯度高。

Description

一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法
技术领域
本发明涉及沸石分子筛技术领域，尤其涉及一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法。
背景技术
因为使用的有机模板剂相似，现有合成MWW型和CHA型沸石分子筛的过程中，产物一般为两种沸石的混合物。为获高纯度的MWW型或者CHA型沸石分子筛，必须对合成的各种参数进行严格的控制，避免重复性非常低。本合成方法，通过条件合成中使用的铝原料，在不改变其他合成条件的情况下，可获得高纯度的MWW型或者CHA型沸石。合成的沸石分子筛在石油化工和机动车尾气处理方面有重要的作用。现有技术，重复性差，常出现MWW型和CHA型沸石分子筛的混合相。对合成条件要求非常严格。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了快速合成高纯度沸石分子筛的方法，该方法简单易行，易于操作，得到的沸石分子筛的纯度高。
本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、将N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与去离子水混合，搅拌，然后加入铝源，再加入正硅酸乙酯，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行恒温处理，冷却；
S2、将S1中得到的产物洗涤，干燥，然后进行焙烧处理，得到高纯度沸石分子筛。
优选地，铝源为异丙醇铝或氢氧化铝。
优选地，当铝源为异丙醇铝时，得到的高纯度沸石分子筛为MWW型。
优选地，当铝源为氢氧化铝时，得到的高纯度沸石分子筛为CHA型。
优选地，S1中，按重量份将11.5-13.5份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与2-3份去离子水混合，磁力搅拌4-7min，然后加入0.1-0.5份铝源，持续搅拌25-35min，再加入4-5.6份正硅酸乙酯，继续搅拌4-8min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在150-170℃下恒温处理5-7天。
优选地，S2中，将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在85-95℃下烘干，然后在540-570℃下焙烧7.5-8.5h，得到沸石分子筛。
优选地，S1中，当铝源为异丙醇铝时，铝源与正硅酸乙酯的重量比为0.3-0.5:4-5.6。
优选地，S1中，当铝源为氢氧化铝时，铝源与正硅酸乙酯的重量比为0.1-0.3:4-5.6。
优选地，一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将12.69份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与2.442份去离子水混合，磁力搅拌5min，然后加入0.39份异丙醇铝，持续搅拌30min，再加入4.8份正硅酸乙酯，继续搅拌5min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在160℃下恒温处理6天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在90℃下烘干，然后在550℃下焙烧8h，得到高纯度MWW型沸石分子筛。
优选地，一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将12.69份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与2.442份去离子水混合，磁力搅拌5min，然后加入0.15份氢氧化铝，持续搅拌30min，再加入4.8份正硅酸乙酯，继续搅拌5min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在160℃下恒温处理6天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在90℃下烘干，然后在550℃下焙烧8h，得到高纯度CHA型沸石分子筛。
本发明中提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，通过铝源的不同来控制不同的晶型分子筛的形成，MWW型用异丙醇铝，CHA型用氢氧化铝，除铝源外无需改变合成母液的合成配比及浓度，同时也无需引入矿化剂Na+，所用方法简单易行，所合成的分子筛材料结晶度高，无混合晶型产生。
附图说明
图1为本发明实施例4提出的高纯度MWW型沸石分子筛的XRD谱图；
图2为本发明实施例5提出的高纯度CHA型沸石分子筛的XRD谱图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，图1为本发明实施例4提出的高纯度MWW型沸石分子筛的XRD谱图；图2为本发明实施例5提出的高纯度CHA型沸石分子筛的XRD谱图。
实施例1
本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、将N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与去离子水混合，搅拌，然后加入铝源，再加入正硅酸乙酯，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行恒温处理，冷却；
S2、将S1中得到的产物洗涤，干燥，然后进行焙烧处理，得到高纯度沸石分子筛。
实施例2
本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将11.5份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与2份去离子水混合，磁力搅拌4min，然后加入0.1份铝源，持续搅拌25min，再加入4份正硅酸乙酯，继续搅拌4min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在150℃下恒温处理7天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在85℃下烘干，然后在540℃下焙烧8.5h，得到沸石分子筛。
实施例3
本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将13.5份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与3份去离子水混合，磁力搅拌7min，然后加入0.5份铝源，持续搅拌35min，再加入4份正硅酸乙酯，继续搅拌7min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在170℃下恒温处理5天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在95℃下烘干，然后在570℃下焙烧7.5h，得到沸石分子筛。
实施例4
参照图1，本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将12.69份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与2.442份去离子水混合，磁力搅拌5min，然后加入0.39份异丙醇铝，持续搅拌30min，再加入4.8份正硅酸乙酯，继续搅拌5min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在160℃下恒温处理6天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在90℃下烘干，然后在550℃下焙烧8h，得到高纯度MWW型沸石分子筛。
实施例5
参照图2，本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将12.69份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与2.442份去离子水混合，磁力搅拌5min，然后加入0.15份氢氧化铝，持续搅拌30min，再加入4.8份正硅酸乙酯，继续搅拌5min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在160℃下恒温处理6天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在90℃下烘干，然后在550℃下焙烧8h，得到高纯度CHA型沸石分子筛。
实施例6
本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将12份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与2份去离子水混合，磁力搅拌4min，然后加入0.3份异丙醇铝，持续搅拌25min，再加入4份正硅酸乙酯，继续搅拌4min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在150℃下恒温处理7天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在90℃下烘干，然后在550℃下焙烧8h，得到高纯度MWW型沸石分子筛。
实施例7
本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将13.5份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与3份去离子水混合，磁力搅拌7min，然后加入0.5份异丙醇铝，持续搅拌32min，再加入5.6份正硅酸乙酯，继续搅拌7min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在165℃下恒温处理5.5天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在92℃下烘干，然后在560℃下焙烧7.5h，得到高纯度MWW型沸石分子筛。
实施例8
本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将12.5份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与3份去离子水混合，磁力搅拌5min，然后加入0.3份氢氧化铝，持续搅拌28min，再加入5.6份正硅酸乙酯，继续搅拌6.5min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在170℃下恒温处理5天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在90℃下烘干，然后在560℃下焙烧8h，得到高纯度CHA型沸石分子筛。
实施例9
本发明提出的一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，包括以下步骤：
S1、按重量份将11.5份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与2份去离子水混合，磁力搅拌7min，然后加入0.1份氢氧化铝，持续搅拌35min，再加入4份正硅酸乙酯，继续搅拌8min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在150℃下恒温处理7天；
S2、将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在85℃下烘干，然后在570℃下焙烧7.5h，得到高纯度CHA型沸石分子筛。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种快速合成高纯度沸石分子筛的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与去离子水混合，搅拌，然后加入铝源，再加入正硅酸乙酯，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行恒温处理，冷却；
S2、将S1中得到的产物洗涤，干燥，然后进行焙烧处理，得到高纯度沸石分子筛。
2.根据权利要求1所述快速合成高纯度沸石分子筛的方法，其特征在于，铝源为异丙醇铝或氢氧化铝。
3.根据权利要求1或2所述快速合成高纯度沸石分子筛的方法，其特征在于，当铝源为异丙醇铝时，得到的高纯度沸石分子筛为MWW型。
4.根据权利要求1或2所述快速合成高纯度沸石分子筛的方法，其特征在于，当铝源为氢氧化铝时，得到的高纯度沸石分子筛为CHA型。
5.根据权利要求1-4中任一项所述快速合成高纯度沸石分子筛的方法，其特征在于，S1中，按重量份将11.5-13.5份N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵与2-3份去离子水混合，磁力搅拌4-7min，然后加入0.1-0.5份铝源，持续搅拌25-35min，再加入4-5.6份正硅酸乙酯，继续搅拌4-8min，得到初始凝胶混合物，再将初始凝胶混合物进行在150-170℃下恒温处理5-7天。
6.根据权利要求1-5中任一项所述快速合成高纯度沸石分子筛的方法，其特征在于，S2中，将S1中得到的产物用去离子水洗涤，在85-95℃下烘干，然后在540-570℃下焙烧7.5-8.5h，得到沸石分子筛。
7.根据权利要求5所述快速合成高纯度沸石分子筛的方法，其特征在于，S1中，当铝源为异丙醇铝时，铝源与正硅酸乙酯的重量比为0.3-0.5:4-5.6。
8.根据权利要求5所述快速合成高纯度沸石分子筛的方法，其特征在于，S1中，当铝源为氢氧化铝时，铝源与正硅酸乙酯的重量比为0.1-0.3:4-5.6。
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