[发明专利]一种全硅Beta分子筛合成工艺及其制备的全硅Beta分子筛

说明书

本申请公开了一种全硅Beta分子筛合成工艺及其制备的全硅Beta分子筛，涉及微孔材料技术领域。全硅Beta分子筛合成工艺，包括以下步骤：S1混料：取无机碱，加水配制成水溶液，搅拌，依次加入四乙基氢氧化铵、硅源、碳纳米管和乙醇，搅拌不少于60min，制得混合料；S2晶化：密封状态下将混合料加热至150‑180℃的晶化温度晶化不少于48hr，降温，回收晶化产物，制得全硅Beta分子筛。全硅Beta分子筛合成工艺具有环保性能好的优点。

技术领域

本申请涉及微孔材料技术领域，尤其涉及一种全硅Beta分子筛合成工艺及 其制备的全硅Beta分子筛。

背景技术

Beta分子筛因具有独特的孔道结构，在石油炼化和环境净化处理等领域被 广泛使用。涂料、家具、汽车、精细化工等领域产生大量的VOC污染物，给环 境带来一定的危害，而Beta分子筛在VOC处理领域具有优异的性能，随着环保 要求越来越严格，Beta分子筛在VOC处理方面的研究越来越多。由于低硅铝比 Beta分子筛对水具有一定的吸附，影响了对VOC的处理效果，工业上倾向于用全硅Beta分子筛用作VOC净化处理吸附剂。

CN105800624A公开了一种全硅beta分子筛的合成方法，包括以下步骤： (1)将硅源、含氟的矿化剂、水、模板剂以及任选的碱源混合均匀，得到摩尔配 比为OH^-:SiO₂:F:R:H₂O＝(0.21-4):1:(0.1-5):(0.4-5):(2-50)的反应混合物， 其中F代表反应混合物中氟原子的摩尔数，R代表模板剂的摩尔数；(2)将步骤 (1)得到的反应混合物转移至耐压的密闭容器中，并在80-200℃的温度和自生 压力下晶化0.5-30天，得到晶化产物；(3)回收步骤(2)得到的晶化产物。该技 术方案使用含氟矿化剂，在碱性条件下合成出颗粒尺寸小、颗粒尺寸分布均匀、 骨架缺陷少的全硅beta分子筛。

针对上述相关技术，发明人认为，该技术方案使用氟化钠、氢氟酸等含氟 矿化剂，含氟矿化剂腐蚀性强、毒性大，给生态环境带来一定的负担，在一定 程度上降低了全硅beta分子筛合成工艺的环保性。

发明内容

为了改善全硅Beta分子筛合成工艺的环保性，本申请提供一种全硅Beta 分子筛合成工艺及其制备的全硅Beta分子筛。

第一方面，本申请提供一种全硅Beta分子筛合成工艺，采用如下的技术方 案：

一种全硅Beta分子筛合成工艺，包括以下步骤：

S1混料：取无机碱，加水配制成水溶液，搅拌，依次加入四乙基氢氧化铵、 硅源、碳纳米管和乙醇，搅拌不少于60min，制得混合料；

S2晶化：密封状态下将混合料加热至150-180℃的晶化温度晶化不少于 48hr，降温，回收晶化产物，制得全硅Beta分子筛；

四乙基氢氧化铵以R计，无机碱以M计，碳纳米管以碳计，所述混合料中 各组分的物质的量的配比为：SiO₂：M：水：R：碳：乙醇＝1：(0.2-0.6)：(10-25)： (0.2-1)：(0.05-0.15)：(0.05-0.1)。

通过采用上述技术方案，本申请在全硅Beta分子筛合成原料中加入碳纳米 管和乙醇，四乙基氢氧化铵分解首先形成三乙胺和乙醇，本申请加入乙醇有助 于抑制四乙基氢氧化铵的分解；而碳纳米管具有一定的孔容且具有比表面积较 高的特点，在升温过程中，四乙基铵阳离子吸附并储存在碳纳米管中，升温至晶化温度后，四乙基铵阳离子从碳纳米管中游离出来，与二氧化硅结合，有利 于更好地发挥模板作用，有利于更好地形成全硅Beta分子筛。本申请通过乙醇 与碳纳米管共同作用，有助于抑制模板剂分解，有助于更好地发挥模板剂的模 板作用，更好地形成全硅Beta分子筛，避免了对环境不友好的含氟矿化剂的使用，提高了全硅Beta分子筛合成工艺的环保性。