[发明专利]一种沸石分子筛的合成方法

说明书

本发明公开了一种沸石分子筛的合成方法，属于分子筛合成领域。所述合成方法包括如下内容：将无机碱、铝源、硅源、水混合，混合均匀后得到凝胶，然后将凝胶干燥至水分完全蒸发，再进行晶化、洗涤和干燥得到沸石。本发明提供的合成方法属于常压合成，生产成本低廉，所制备的沸石分子筛的性质可以满足催化工业的需要。

技术领域

本发明涉及一种沸石的合成方法，属于分子筛催化材料合成领域。

背景技术

沸石分子筛是化学工业中重要的吸附和催化材料。人类在十九世纪就发现和认识到天然沸石独特性质和重要性。随后人们尝试模仿天然沸石的地质生成条件，采用高温水热合成技术（温度高于200℃和高压大于100个大气压）进行合成人工沸石。1850年代开发出低温水热合成技术（反应温度25-150℃，反应压力为一至几十个大气压），合成出A、X、L、Y、丝光沸石等低硅铝比的沸石。大大降低的合成难度和生产成本。随着石油工业的发展，沸石的合成技术也取得的巨大的进步，不仅开发出上百种类型的新结构沸石，还在开发出溶剂热合成、微波合成、气相合成法、极浓体系合成法、太空合成等不同的合成方式。

水热合成是最常用的沸石合成方式，一般是将硅源、铝源、碱、模板剂和水制成凝胶，然后在高温密闭的环境中，压力在一至几十个大气压的自生压条件下合成沸石晶体。

专利CN101096274A公开了一种富铝Beta沸石的制备方法，其过程是先将硅源和铝源在水解剂存在下制备硅铝共凝胶，经过老化和焙烧后粉碎作为硅铝源；然后加入由四乙基铵阳离子、铵根离子、氟离子和水组成的溶液中，置于密闭反应器中，水热晶化晶化得到沸石产物。

专利US 6827924 公开了一种纳米EU-1沸石的合成方法，其合成方法是将模板剂四乙基氢氧化铵，添加剂甲醇、甲苯等有机物与硅铝源混合，然后置于密闭反应器中，最后采用水热晶化方式合成出纳米EU-1沸石。

专利CN101254929A公开了一种高硅铝比NaY分子筛的制备方法，该方法是不使用机模板剂，合成方式是水热晶化，晶化反应分为两步进行，在第一步晶化反应结束后向反应体系再添加硅铝凝胶，最终水热晶化出NaY分子筛。

微波合成法与水热合成方法类似，不同之处在于加热方式采用微波加热方式。如CN104556129A公开了一种超细T型分子筛沸石膜的微波合成法，是先将载体管打磨、超声清洗干燥，放入T型分子筛溶液中浸渍干燥；然后放入晶化母液中，采用微波加热合成出T型分子筛沸石膜。

专利CN105967203A公开了一种粉煤灰MFI沸石分子筛的制备方法，是先活化粉煤灰，再与十六烷基三甲基溴化铵，正硅酸乙酯，去离子水混合，最后置入反应釜微波加热晶化，合成出MFI沸石分子筛。

气相合成法是一种新型的分子筛制备方法，这种方法是将合成原料先制备成干胶，再将干胶置于反应器上部，水或模板剂的混合溶液置于反应器下部，干胶与液体不接触，然后在高温自生压力的条件下进行晶化反应。如 专利CN1583561A公开了一种蒸汽相中自转晶制备镁碱沸石的方法，是将碱金属、三价元素的氧化物、四价元素的氧化物、水组成的混合物制成凝胶，经脱水得到干胶，在四氢呋喃/水的蒸汽相中晶化合成出镁碱沸石。

专利CN101962195A 一种多级孔道钛硅沸石TS-1的制备方法，采用气相法合成出TS-1沸石。该专利是用含糖的反应物料制备干胶，糖在制造干胶过程中炭化，最后也是在干胶与溶液不接触的状态下合成出TS-1沸石。

极浓体系合成法，非常类似于水热晶化法，但二者有本质的区别。极浓体系合成法中水的用量极低，合成原料在晶化过程中近似于固态，无法像在溶液体系中那样进行物质传输。如专利CN101402049A一种甲醇制丙烯催化剂的制备方法，是先将硅源、铝源、有机模板剂、碱、水混合；再高温蒸发浓缩使原料形成湿润的胶状形态；最后置于晶化釜中晶化出ZSM-5沸石。