[发明专利]一种增大NaP型分子筛孔径的合成方法

说明书

本发明涉及的是一种增大NaP型分子筛孔径的合成方法，具体为：采用正硅酸乙酯为硅源，用不同浓度的酸进行溶解预处理，通过调控溶解pH值，形成均匀混合的凝胶，得到不同聚合程度的硅酸盐前驱物；再向凝胶中加入碱，并加入铝酸钠溶液，搅拌形成NaP型分子筛的初始凝胶混合物；将初始凝胶混合物转移至内设有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，依靠自生压力进行晶化操作；晶化完成后，通过离心将固体分离出来，洗涤干燥得到NaP型分子筛粉末，NaP型分子筛孔径为20 nm－30 nm。合成具有较大介孔的NaP型分子筛，平均孔径为20 nm－30 nm，比传统方法合成的NaP分子筛的平均孔径，增大了4倍。

技术领域：

本发明涉及的是分子筛合成领域，具体涉及的是一种增大NaP型分子筛孔径的合成方法。

背景技术：

NaP型分子筛具有GIS的结构，由0.31 nm×0.44 nm和0.26 nm×0.49 nm双孔径交错而成八元环状结构，具有斜碱沸石的骨架结构，其特殊的微介孔孔道性质，使其对气体、小分子物质和金属离子有良好的吸附性能，引起国内外的普遍关注。NaP型分子筛在吸附重金属方面具有较好的吸附性和离子交换性能，在工业生产中得到广泛的应用。其独特的介孔孔道结构对非离子表面活性剂有较高的吸附容量，对产品中昂贵组分起到较好的稳定作用，被洗涤剂生产等化工行业广泛应用。但目前NaP分子筛吸附大分子直径物质的研究甚少，因此增大NaP型分子筛孔径的研究显得十分重要。

在传统碱性条件下水热合成NaP型分子筛的过程中，硅盐解聚成球形中孔凝胶与铝源结合，得到的晶胞自组装成微介孔沸石，其孔道尺寸小，吸附性能受限，因此增大晶间孔道尺寸，可为吸附大尺寸物质、提高吸附速率、优化吸附性能提供多种可能。公开号为CN1162325C的中国发明专利公开了一种中微孔复合分子筛的合成方法。该方法在传统的水热合成方法基础上，采用二次结晶添加模板剂，过程复杂且成本高，不环保。公开号为CN105236444A的中国发明专利申请公开了一种多级孔道分子筛的制备方法，采用后处理碱溶脱硅的方法，保留了原分子筛的相对结晶度，但是很容易破坏分子筛骨架，导致部分坍塌。公开号为CN105728019A的中国发明专利公开了一种利用结构助剂制备介微孔ZSM-5分子筛的方法，采用聚乙二醇-1000、聚乙二醇-2000、淀粉、蔗糖等作为结构助剂，大幅度降低了模板剂的使用量，步骤简单，合成的分子筛比表面积大、晶度均匀、尺寸可控，但该方法能耗高，成本高。并且由于NaP型分子筛固有的分子结构，导致其较低的热稳定性而无法焙烧，使得添加的模板剂无法去除，故通过增加模板剂等手段增大NaP分子筛孔径的方法是不可行的。

发明内容：

本发明的目的是提供一种增大NaP型分子筛孔径的合成方法，这种增大NaP型分子筛孔径的合成方法既克服了传统工业中利用模板剂调控分子筛孔径需要高温焙烧造孔工艺的缺点，同时也解决了NaP分子筛在模板剂焙烧过程中被破坏的瓶颈问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种增大NaP型分子筛孔径的合成方法:

（a）采用正硅酸乙酯为硅源，用不同浓度的酸进行溶解预处理，通过调控溶解pH值，水解和聚合正硅酸乙酯，形成均匀混合的凝胶，得到不同聚合程度的硅酸盐前驱物；

（b）再向凝胶中加入碱，快速调节溶液pH至12-14，按照摩尔比SiO₂/Al₂O₃=3－5，H₂O/SiO₂=20－300，将铝酸钠溶液加入到硅酸盐前驱物中，形成乳浊液，搅拌形成NaP型分子筛的初始凝胶混合物；

（c）将初始凝胶混合物转移至内设有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在密闭条件下加热至晶化温度，依靠自生压力进行晶化操作；晶化完成后，通过离心将固体分离出来，洗涤干燥得到NaP型分子筛粉末，NaP型分子筛孔径为20 nm－30 nm。