[发明专利]一种纳米尺度复合分子筛的制备方法

说明书

本发明实施例提供了一种纳米尺度复合分子筛的制备方法，属于有机污染物处理技术领域。所述制备方法包括以下步骤：通过水热合成法制备介孔分子筛的晶化液，其中，所述晶化液的晶化温度为100‑200℃，晶化时间为0‑72小时；在介孔分子筛的晶化液中引入微孔分子筛，并添加模板剂，使其充分反应；对反应后的晶化液进行抽滤、洗涤和干燥。本发明能够有效提高微孔分子筛与介孔分子筛之间的协同作用、择形效应和催化性能。

技术领域

本发明涉及有机污染物处理技术领域，具体而言，涉及一种纳米尺度复合分子筛的制备方法。

背景技术

多孔材料是指多孔化合物与以多孔化合物为主体的材料，它们的共同特征是具有规则且均匀的孔道结构。微孔沸石分子筛作为石油化工等领域中的多相催化剂,其应用十分广泛，这是介孔分子筛和大孔材料不可比拟的。微孔沸石分子筛孔道狭小，孔径尺寸与石油化工领域中使用的分子尺寸大小相似，这样致使沸石分子筛对反应物、反应产物和反应的中间体具有一定程度的择形催化性能，这是介孔分子筛和大孔材料所不具备的。但是，微孔分子筛除了孔道有序性外，它的孔壁组成在原子尺度上也是有序的，是长程有序，短程有序的晶体结构，而介孔分子筛虽然在介观尺度上孔道是有序的(即长程有序)，但是孔壁内部组成的微观原子之间的连接方式是无序的，是无定形结构，也就是说介孔分子筛是长程有序，短程无序的。这样便导致介孔分子筛的水热稳定性和热稳定性较低并且仅能提供较弱的催化活性，大大限制了介孔分子筛在催化领域，尤其是在对催化剂的热稳定性有很高要求的石油化工等领域中的应用。

为了解决上述问题，最大限度的利用分子筛内部孔道，提高反应物在分子筛孔道的可接近度，科学家尝试了在沸石分子筛内部“制造介孔”的方法。在沸石分子筛内部引入介孔的方法很多，主要分为模板法、颗粒堆积法、后处理法等。虽然将两种不同分子筛通过机械混合可以提升分子筛的综合性能，并且两种分子筛之间有一定的协同作用,但是这种协同作用十分有限。解决这一问题的关键是,能否在纳米层次上将两种分子筛复合到一起。因为，无论在实验室还是在工业上所制备的沸石分子筛粒径通常是纳米或微米级别，简单的机械混合相对于沸石分子筛颗粒来说，只是宏观上的混合，这种方法很难将两种分子筛在微纳米层次上充分混合均匀，这样就严重限制了两者的协同作用,并且往往因为某一种分子筛抗积碳能力差而提前导致整个混合催化剂的催化效能急速下降。因此，合成在纳米尺度复合且具有不同晶体结构的复合分子筛已经成为新材料领域的研究热点。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种纳米尺度复合分子筛的制备方法，旨在提高微孔分子筛与介孔分子筛之间的协同作用、择形效应和催化性能。

本发明实施例提供的一种纳米尺度复合分子筛的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S10：通过水热合成法制备介孔分子筛的晶化液，其中，所述晶化液的晶化温度为100-200℃，晶化时间为0-72小时；

S20：在介孔分子筛的晶化液中引入微孔分子筛，并添加模板剂，使其充分反应；

S30：对反应后的晶化液进行抽滤、洗涤和干燥。

进一步地，所述水热合成法的铝盐为偏铝酸钠、铝酸钠、硫酸铝、氯化铝、硝酸铝、异丙醇铝、仲丁醇铝和乙酸铝中的至少一种；硅盐为硅溶胶、正硅酸乙酯、硅酸钠、水玻璃、硅胶粉、白炭硅和二氧化硅粉末中的至少一种。

进一步地，所述介孔分子筛的晶化液为Y型分子筛晶化液、A型分子筛晶化液、X型分子筛晶化液、ZSM-5型分子筛晶化液中的至少一种。

进一步地，所述微孔分子筛为Beta分子筛。

进一步地，所述模板剂为乙胺、丙胺、乙二胺、三乙胺、正丁胺、四丙基氢氧化铵、十六烷基溴化铵和四丙基溴化铵中的至少一种。

进一步地，所述微孔分子筛与介孔分子筛的比值为0-30之间。

进一步地，对反应后的晶化液用去离子水洗涤三次，得到样品。