[发明专利]一种促进ZSM-11分子筛合成的方法

说明书

本发明提供一种促进ZSM‑11分子筛合成的方法。该方法由硅源、铝源、无机碱、微孔模板剂、晶体生长促进剂R充分混合所得凝胶经短时间水热晶化快速制得ZSM‑11分子筛。合成过程迅速：直接在适宜的温度晶化10‑90小时即可；所用晶体生长促进剂为2‑吡咯烷酮、N‑甲基‑2‑吡咯烷酮、N‑乙基‑2‑吡咯烷酮、N‑异丙基‑2‑吡咯烷酮或其混合物。本发明以廉价的晶体生长促进剂，通过一步法快速制得结晶度高、晶相纯、粒度可控且范围较广的ZSM‑11分子筛，替代传统的方法来快速获得ZSM‑11分子筛，是一种经济、快捷获得ZSM‑11分子筛的方法。

技术领域

本发明属于催化化学的技术领域，具体涉及一种促进ZSM-11分子筛合成的方法。

背景技术

ZSM-11是由Mobil公司在20世纪70年代初期最先开发出来(USP3，709，979)的一种分子筛，属于Pentasil型沸石，四方晶系，其晶胞参数为：a＝20.270b＝20.270c＝13.459α＝90.000°，β＝90.000°，γ＝90.000°，骨架密度为17.4T/1000ZSM-11分子筛的孔道是由椭圆形十元环二维直孔道(0.51nm*0.55nm)相交而成。

虽然ZSM-11分子筛具有很多潜在的催化功能，但其制备过程面临制备周期长、成本高、容易产生杂晶等难题。因此，研究者开始致力于ZSM-11分子筛的快速、精准合成。张玲等[张玲，刘会娟等.石油学报(石油加工)，2008(增刊)：155-158.]采用加入晶种和微波合成的方法合成了纯相的ZSM-11分子筛，晶种的类型加入量都会对结晶度产生影响，微波辐射加热能缩短形成晶种的诱导期，加快晶体生长速率。

微波合成法对原料要求高，操作繁琐，重复性差，不利于工业化大规模生产。目前，ZSM-11合成路线主要还是传统水热、溶剂热方法，亟待开发出一种高制备重现性、操作简便的用于快捷获得ZSM-11分子筛的制备方法。通过加入晶体生长促进剂来快速制备ZSM-11分子筛还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于开发一种促进ZSM-11分子筛合成的方法，该方法合成的ZSM-11分子筛具有晶化时间短、晶化温度低、结晶度高、比表面积大等优点。

本发明主要通过在ZSM-11分子筛的合成体系中引入晶体生长促进剂来解决上述技术问题。

一种促进ZSM-11分子筛合成的方法，具体步骤如下：

将硅源、铝源、无机碱、微孔模板剂(TBA⁺水溶液)、去离子水和晶体生长促进剂R均匀混合，其原始摩尔组成为：SiO₂/Al₂O₃＝50～200，Na₂O/SiO₂＝0.05～0.4，TBA⁺/SiO₂＝0.01～1.0，H₂O/SiO₂＝15～50，R/SiO₂＝0.1～2；原料均匀混合后直接进行高温晶化，得到ZSM-11分子筛。

所述高温晶化为：100-170℃进行动态晶化10～120h。

所述动态晶化处理是在旋转烘箱的反应器中进行，所述旋转烘箱的转速为20～60转/分钟。

所选硅源为白炭黑、正硅酸乙酯、水玻璃、硅溶胶、层析硅胶、粗孔硅胶中的一种或几种，优选硅溶胶为硅源。

所选铝源为铝酸钠、硫酸铝、氯化铝、硝酸铝、乙酸铝、铝粉、拟薄水铝石中的一种或几种，优选硫酸铝为铝源；

所选碱源为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种，优选氢氧化钠为碱源；

所选微孔模板剂为四丁基氢氧化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氟化铵中的一种或几种，优选四丁基溴化铵；