[发明专利]一种制备分子筛的方法

说明书

本发明公开了一种制备分子筛的方法，包括以下步骤：配制分子筛凝胶，将其置于γ射线辐射条件下进行晶化而获得分子筛。采用本发明中上述方法合成的分子筛所用的晶化时间大大缩短、分子筛的相对结晶度大幅提高。

技术领域

本发明涉及分子筛制备领域，特别是涉及一种采用γ射线照射制备分子筛的方法。

背景技术

分子筛在分离、吸附、材料助剂等方面具有广泛应用，分子筛还可作为金属离子载体，应用于主客体功能材料的制备及制备成分子筛膜，用于醇/水分离等方面[FuelProcess Technol,2007,88(2):129-135]。分子筛的合成过程包含凝胶分子的解聚及重新缩合的过程，该过程受到很多条件的影响，如凝胶中的硅源、铝源、碱度、陈化条件及晶化过程均会影响分子筛的结构和性能。

晶化过程是将凝胶置于石英管或反应釜中加热，通过控制升温速率、晶化温度和晶化时间来生成分子筛的过程。晶化过程的条件影响分子筛的成核与晶体生长，优化晶化过程不仅能缩短晶化时间、提高分子筛的相对结晶度、调控分子筛形貌，还能够赋予分子筛特殊性能。分子筛的晶化过程一般在水热、溶剂热或固相合成条件下实现，也可通过微波、光波等外场条件进行控制。微波加热法的成核速率快、加热均匀，可得到小晶粒的分子筛。Lin等(Topics in Catalysis 53(2010)1304～1310)在微波加热条件下合成了100nm左右的不规则球形SAPO-34；Wu等(Reac Kinet Mech Cat(2014)111:319～334)通过控制微波合成条件，得到了20nm的球形及1000*1000*130nm的片状SAPO-34，其中后者在甲醇制烯烃反应中表现出较长的催化寿命。于吉红院士通过紫外光外场作用，在分子筛的合成溶胶中诱导产生了·OH自由基，发现·OH自由基可显著加快沸石分子筛的成核，从而加速其晶化过程(Science 2016,351(6278),1188～1191)。

γ射线(伽马射线)理论上也能在分子筛合成凝胶中引发一定浓度的·OH自由基，同时，由于γ射线的波长短(0.001nm)、能量高、穿透能力强，故可穿透不锈钢阻碍而作用于密封容器内的分子筛凝胶上。但现有技术中并没有关于采用γ射线制备分子筛方法的发明。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种制备分子筛的方法，以克服现有技术中分子筛制备温度高和时间长的缺点。为了实现以上目的及其他目的，本申请是通过包括以下技术方案实现的。

本发明提供了一种制备分子筛的方法，包括以下步骤：

1)配制分子筛凝胶，

2)置于γ射线辐射条件下进行晶化而获得分子筛。

优选地，步骤1)中所述的分子筛凝胶中对应的分子筛是选自A、ZSM-5、TS-1、Beta、丝光沸石、X、Y、SAPO-11、SAPO-34、MCM-22、MCM-49、MCM-56、SSZ-13、MCM-41、SBA-15、KIT-n、CMK-n中的一种或多种。

优选地，所述分子筛凝胶的原料组分包括硅源、铝源、碱源、模板剂和溶剂。

优选地，所述的分子筛凝胶置于石英管或不锈钢反应釜中用γ射线辐射。

优选地，以⁶⁰Co源为γ射线辐射辐射源。

优选地，γ射线剂量率为0.01～300kGy/天。更优选地，γ射线剂量率为1～200kGy/天。

优选地，所述分子筛凝胶配好后，在10～200℃下晶化0.5～100小时。更优选地，晶化温度为20～130℃。更优选地，晶化时间为1～50小时。

优选地，晶化后将所得分子筛混合物经过后处理获得成品分子筛。

所述后处理包括固液分离、干燥、焙烧和离子交换中的一种或多种。