[发明专利]一种无序堆积且具有片状形貌的斜发沸石的合成方法

说明书

本发明公开了一种无序堆积且具有片状形貌的斜发沸石的合成方法，包括：将碱源、硅源、铝源、水和季铵盐混合均匀并搅拌至澄清，得到溶液Ⅰ；将晶种加入到溶液Ⅰ中进行水热晶化，冷却至室温后，经固液分离、洗涤、干燥，得到固体Ⅰ；将固体Ⅰ加入C1‑C4的一元醇溶液中进行超声处理，经固液分离、洗涤、干燥得到固体Ⅱ；将固体Ⅱ加入无机酸溶液中进行搅拌处理，经固液分离、洗涤、干燥得到固体后得到无序堆积且具有片状形貌的斜发沸石。本发明可成功合成出无序堆积且具有片状形貌的斜发沸石，合成出的斜发沸石无杂相且具有良好的结晶度；同时，合成方法具有产率高、能耗低、操作易行等特点，尤其适合规模化工业生产。

技术领域

本发明涉及沸石分子筛合成技术领域，具体涉及一种无序堆积且具有片状形貌的斜发沸石的合成方法。

背景技术

斜发沸石属于单斜晶体，其均匀的微孔结构和较高的吸附容量使其在吸附分离、工业催化和环境治理等领域具有广阔的应用前景。但是合成条件较为苛刻，早在1963年，Ames等人(American Mineralogist,1963,48:1374)报道了在250-300℃下水热晶化2-3天才能合成出类斜发沸石。随后，Goto等人(American Mineralogist,1977,62:330)在200℃及水热晶化25天后合成出Na,K-斜发沸石，但含有大量丝光沸石等杂相。Chi等人(Nature,1983,304:255)提出“晶种法”在120-200℃下合成出Na-斜发沸石，而在不加晶种的条件下得到K-斜发沸石，这些人工合成的斜发沸石中均含有丝光沸石、钙十字沸石以及方钠石等杂相。直到1986年，Itabashi等人(Zeolites,1986,6:30)首次制备出Na,K-斜发沸石纯相。Zhao等人(Jouranal of Materials Chemistry,1998,8:233)系统考察了添加晶种以及碱金属离子对斜发沸石合成规律的影响，发现晶化时间对斜发沸石的结晶度影响显著。

近年来，人们更加关注“晶种法”合成斜发沸石(Nature,1983,304:255；Microporous Materials,1997,8:49；Journal of Materials Chemistry,1998,8:233；Chinses Journal of Inorganic Chemistry,2007,23:994；中国发明专利申请号201410010020.7)。中国发明专利(申请号201610588084.4)提出结构诱导物种法也可以合成出斜发沸石。同时，不同形貌的斜发沸石(申请号201910106155.6、201910974399.6、201910973608.5)也见诸报道。但是，具有无序片状形貌的斜发沸石合成方法却鲜有报道。

发明内容

本发明提供一种无序堆积且具有片状形貌的斜发沸石的合成方法，其采用季铵盐类阳离子表面活性剂为添加剂，并通过水热、超声以及酸洗等手段成功合成出无序堆积且具有片状形貌的斜发沸石。

本发明公开了一种无序堆积且具有片状形貌的斜发沸石的合成方法，包括：

步骤1、将碱源、硅源、铝源、水和季铵盐混合均匀并搅拌至澄清，得到溶液Ⅰ；

步骤2、将晶种加入到所述溶液Ⅰ中，在80-200℃下水热晶化10-96h，冷却至室温后，经固液分离、洗涤、干燥，得到固体Ⅰ；

步骤3、将所述固体Ⅰ加入C1-C4的一元醇溶液中进行超声处理，经固液分离、洗涤、干燥得到固体Ⅱ；

步骤4、将所述固体Ⅱ加入无机酸溶液中进行搅拌处理，经固液分离、洗涤、干燥得到固体后得到无序堆积且具有片状形貌的斜发沸石。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤1中，

所述碱源为氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钾的混合物；

所述硅源包括白炭黑、硅溶胶、水玻璃的一种或多种；