CN110040740A - 晶种导向法合成全硅sod沸石的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分子筛制备方法，旨在提供一种晶种导向法合成全硅SOD沸石的方法。包括：取硅源、碱源和乙醇，与全硅SOD晶种混合后置于研钵中研磨；然后转至反应釜中，在100～155℃下晶化反应1～7d；将产物抽滤、烘干，即得到全硅SOD沸石。本发明只使用无毒的乙醇作为孔道填充剂，使用晶种进行导向，避免使用有毒性的有机物；能极大地提高了产品的产率，而且合成操作简单易行。合成体系中不加入水，反应过程保持固相状态，减少了不必要的废物排放以及损耗。产品保持结晶度和纯度，具有良好的反应活性。所采用的无机原料均对环境友好，价格较低廉，因而在实际化工生产领域具有重要意义。

Description

晶种导向法合成全硅SOD沸石的方法
技术领域
本发明属于分子筛制备方法，特别是涉及晶种导向法合成全硅SOD沸石的方法。
背景技术
六元环SOD小孔沸石广泛地用于催化剂载体、吸附分离、半导体、颜料等领域，因而在近些年来受到了研究者的广泛关注。通常SOD沸石的硅铝氧化物比为2，在无有机模板剂条件下就能合成。但是对于高硅的甚至是全硅的SOD沸石，通常需要有机物作为模板剂进行填充来合成。现阶段，对于全硅SOD沸石的合成需要使用吡咯烷这种含氮的模板剂。通常这类含氮的模板剂毒性强、污染重、有刺激的氨气味，这对于全硅SOD沸石的合成是不利的。此外，还发展了丙三醇和乙二醇这种多元醇模板剂来进行全硅SOD沸石的合成。虽然大大降低了模板剂的毒性。但是这些多元醇沸点高，不容易从废液中分离出来。当然，其还是有一点毒性。
因此，亟需发展一种无毒无污染的路线来进行全硅SOD沸石的合成。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种晶种导向法合成全硅SOD沸石的方法。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种晶种导向法合成全硅SOD沸石的方法，包括以下步骤：
按SiO2∶Na2O∶乙醇的摩尔比为1∶0.04～0.11∶0.4～1.5取硅源、碱源和乙醇，与全硅SOD晶种混合后置于研钵中研磨；然后转至反应釜中，在100～155℃下晶化反应1～7d；将产物抽滤、烘干，即得到全硅SOD沸石。
本发明中，所述全硅SOD晶种占硅源中SiO2质量的1～10％。
本发明中，所述硅源是固体硅胶或白炭黑。
本发明中，所述碱源是氢氧化钠或硅酸钠。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明只使用无毒的乙醇作为孔道填充剂，使用晶种进行导向，这样避免使用了有毒性的有机物；
2、本发明方法极大地提高了产品的产率(由传统技术的85％提升到98.6％)，而且合成操作简单易行。
3、本发明的合成体系中不加入水，反应过程保持固相状态，减少了不必要的废物排放以及损耗。
4、本方法制得的全硅SOD沸石保持了结晶度和纯度，具有良好的反应活性。
5、本发明所采用的无机原料均对环境友好，价格较低廉，因而在实际化工生产领域具有重要意义。
附图说明
图1为本发明合成的全硅SOD沸石的XRD谱图。
图2为本发明合成的全硅SOD沸石的SEM照片。
具体实施方式
实施例1：晶种导向法合成全硅SOD沸石
将0.53g Na2SiO3·9H2O、1.56g固体硅胶、1.9g乙醇以及作为晶种的0.035g全硅SOD(占硅源中二氧化硅质量比2％)晶种置于研磨中研磨，然后在140℃下晶化3d即可完全晶化，产物抽滤，烘干后得到全硅SOD沸石产品。
各反应原料的摩尔比如下：
SiO2∶Na2O∶乙醇＝1∶0.07∶1.5
经过XRD分析得到其结构为全硅SOD沸石(图1)，而且通过SEM照片看出此方法得到的全硅SOD沸石为具有团聚体的块状形貌(图2)。
实施例2：相对高温下晶种导向法合成全硅SOD沸石
将0.32g Na2SiO3·9H2O、1.63g固体硅胶、0.95g乙醇以及作为晶种的0.17g全硅SOD(占硅源中二氧化硅质量比10％)晶种置于研磨中研磨，然后在155℃下晶化1d即可完全晶化，产物抽滤，烘干后得到全硅SOD沸石产品。
各反应原料的摩尔比如下：
SiO2∶Na2O∶乙醇＝1∶0.04∶0.75
实施例3：相对低温下晶种导向法合成全硅SOD沸石
将0.85g Na2SiO3·9H2O、1.39g固体硅胶、0.51g乙醇以及作为晶种的0.017g全硅SOD(占硅源中二氧化硅质量比1％)晶种置于研磨中研磨，然后在100℃下晶化7d即可完全晶化，产物抽滤，烘干后得到全硅SOD沸石产品。
各反应原料的摩尔比如下：
SiO2∶Na2O∶乙醇＝1∶0.11∶0.4
实施例4：以NaOH为碱源晶种导向法合成全硅SOD沸石
将0.12g NaOH、1.67g固体硅胶、0.95g乙醇以及作为晶种的0.17g全硅SOD(占硅源中二氧化硅质量比10％)晶种置于研磨中研磨，然后在140℃下晶化4d即可完全晶化，产物抽滤，烘干后得到全硅SOD沸石产品。
各反应原料的摩尔比如下：
SiO2∶Na2O∶乙醇＝1∶0.05∶0.75
实施例5：以白炭黑为硅源晶种导向法合成全硅SOD沸石
将0.53g Na2SiO3·9H2O、1.55g白炭黑、1.43g乙醇以及作为晶种的0.035g全硅SOD(占硅源中二氧化硅质量比2％)晶种置于研磨中研磨，然后在140℃下晶化3d即可完全晶化，产物抽滤，烘干后得到全硅SOD沸石产品。
各反应原料的摩尔比如下：
SiO2∶Na2O∶乙醇＝1∶0.07∶1.1
以上所述，仅是本发明的几种实施案例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例。但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围内。

Claims (4)

1.一种晶种导向法合成全硅SOD沸石的方法，其特征在于，包括以下步骤：
按SiO2∶Na2O∶乙醇的摩尔比为1∶0.04～0.11∶0.4～1.5取硅源、碱源和乙醇，与全硅SOD晶种混合后置于研钵中研磨；然后转至反应釜中，在100～155℃下晶化反应1～7d；将产物抽滤、烘干，即得到全硅SOD沸石。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全硅SOD晶种占硅源中SiO2质量的1～10％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅源是固体硅胶或白炭黑。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱源是氢氧化钠或硅酸钠。
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