以线型聚季铵盐有机模板合成ERS-7沸石分子筛的方法技术

本发明专利技术涉及分子筛制备方法，旨在提供一种以线型聚季铵盐有机模板合成ERS‑7沸石分子筛的方法。包括步骤：将水、硅源、铝源、碱源和模板剂混合，搅拌至均匀，然后置于反应釜中，晶化反应的产物经抽滤、烘干，即得到ERS‑7沸石分子筛的原粉。本发明专利技术不仅能大大简化有机模板剂的合成，而且对其合成相区能够进行很大范围的扩宽。这大大地减少了合成此产品的难度，为此产品的应用奠定了一个很好的基础。产品保持了良好的结晶度和纯度，具有良好的催化反应活性，为合成沸石提供了一种新的思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子筛制备方法，特别涉及一种新型线型聚季铵盐有机模板合成ERS-7沸石分子筛的方法。
技术介绍
分子筛因其具有空旷的结构和大的表面积，因而被广泛应用于催化，离子交换，吸附与分离等领域。在现代沸石分子筛合成中，有机模板剂的使用大大促进了沸石分子筛合成化学的发展。季铵盐作为合成沸石分子筛的一大类模板，已经合成出了形形色色的沸石结构，例如Beta，ZSM-5，ERS-7等。其中，ERS-7是一种一维八元环结构的沸石，由Millini等人首次报道。通常ERS-7的合成需要使用N,N-二甲基氢氧化哌啶铵这个有机模板剂，在沸石制备过程中不仅合成模板剂过程复杂(需要离子交换成氢氧型)，而且合成ERS-7沸石的相区很窄(仅投料SiO2/Al2O3为25才能得到纯相)，很容易有杂晶的产生。因此，发展新型简单的合成ERS-7沸石的方法，同时使得其合成相区能够大大拓宽具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种以线型聚季铵盐有机模板合成ERS-7沸石分子筛的方法。为解决技术问题，本专利技术的解决方案是：提供一种以线型聚季铵盐有机模板合成ERS-7沸石分子筛的方法，包括下述步骤：将水、硅源、铝源、碱源和模板剂混合，搅拌至均匀，然后置于反应釜中，在130～200℃晶化1d～10d，产物抽滤、烘干，即得到ERS-7沸石分子筛的原粉；所述模板剂为线型聚季铵盐，其结构式如下式所示：控制各反应原料的添加量使其摩尔比范围为：15～50H2O∶SiO2∶0.0025～0.067Al2O3∶0.1～0.5(Na2O或K2O)∶0.02～0.08模板剂。本专利技术中，所述铝源为硫酸铝或偏铝酸钠；硅源是二氧化硅含量为30％的硅溶胶；碱源为氢氧化钾或氢氧化钠。本专利技术还提供了制备用于ERS-7沸石分子筛合成的线型聚季铵盐模板剂的方法，包括步骤：按照摩尔比为1∶1称取1,4-二溴丁烷和N,N,N,N-四甲基-1,4-丁二胺，溶解在乙醇中，然后在搅拌下和80℃回流的条件下反应12h；反应结束后，向反应产物中加入乙醚，产生的白色固体沉淀经过滤、干燥，得到线型聚季铵盐模板剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术不仅能大大简化有机模板剂的合成，而且对其合成相区能够进行很大范围的扩宽。这大大地减少了合成此产品的难度，为此产品的应用奠定了一个很好的基础。2、与现有技术相比，本专利技术制备的产品保持了良好的结晶度和纯度，具有良好的催化反应活性。3、本专利技术通过对有机模板剂的设计和开发来合成沸石分子筛，这为合成沸石提供了一种新的思路。附图说明图1：线型聚季铵盐有机模板剂合成的ERS-7沸石的XRD谱图。图2：线型聚季铵盐有机模板剂合成的ERS-7沸石扫描电镜照片。具体实施方式实施例1：线型聚季铵盐有机模板剂的合成按照1,4-二溴丁烷和N,N,N,N-四甲基-1,4-丁二胺的摩尔比为1∶1，称取10g1,4-二溴丁烷和15gN,N,N,N-四甲基-1,4-丁二胺溶解在50ml乙醇中，设置温度为80℃进行回流，搅拌12h，反应结束后，向反应产物中加入乙醚就可产生的白色固体沉淀，经过滤、干燥即可得到所需模板剂。实施例2：线型聚季铵盐有机模板剂合成ERS-7沸石将8.12gH2O，0.065gNaAlO2，0.3gNaOH，0.65g有机模板剂(T，结构如图1)以及3.32g二氧化硅含量30％的硅溶胶置于烧杯中搅拌均匀，然后将此凝胶加入到聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，160℃晶化5d即完全晶化,产物抽滤，烘干后得到产品。反应原料的配比如下：35H2O:SiO2:0.017Al2O3:0.23Na2O:0.04T经X射线衍射分析其结构为属于ESV的ERS-7沸石分子筛(图2)，而且通过扫描电镜照片可以看出所合成的产品粒子大小比较均一并且纯度高，如图3所示。实施例3：线型聚季铵盐有机模板剂高温合成ERS-7沸石将12.67gH2O，0.028gAl2(SO4)3·18H2O，0.13gNaOH，0.65g有机模板剂(T，结构如图1)以及3.32g二氧化硅含量30％的硅溶胶置于烧杯中搅拌均匀，然后将此凝胶加入到聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，200℃晶化1d即完全晶化,产物抽滤，烘干后得到产品。反应原料的配比如下：50H2O:SiO2:0.0025Al2O3:0.1Na2O:0.04T实施例4：线型聚季铵盐有机模板剂低温合成ERS-7沸石将2.17gH2O，0.26gNaAlO2，0.54gNaOH，0.33g有机模板剂(T，结构如图1)以及3.32g二氧化硅含量30％的硅溶胶置于烧杯中搅拌均匀，然后将此凝胶加入到聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，130℃晶化10d即完全晶化,产物抽滤，烘干后得到产品。反应原料的配比如下：15H2O:SiO2:0.067Al2O3:0.5Na2O:0.02T实施例5：线型聚季铵盐有机模板剂合成ERS-7沸石将8.12gH2O，0.028gAl2(SO4)3·18H2O，0.35gKOH，1.3g有机模板剂(T，结构如图1)以及3.32g二氧化硅含量30％的硅溶胶置于烧杯中搅拌均匀，然后将此凝胶加入到聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，160℃晶化5d即完全晶化,产物抽滤，烘干后得到产品。反应原料的配比如下：35H2O:SiO2:0.025Al2O3:0.16K2O:0.08T实施例6：线型聚季铵盐有机模板剂合成ERS-7沸石将8.12gH2O，0.065gNaAlO2，0.6gNaOH，0.65g有机模板剂(T，结构如图1)以及3.32g二氧化硅含量30％的硅溶胶置于烧杯中搅拌均匀，然后将此凝胶加入到聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，160℃晶化5d即完全晶化,产物抽滤，烘干后得到产品。反应原料的配比如下：35H2O:SiO2:0.017Al2O3:0.47Na2O:0.04T以上所述，仅是本专利技术的几种实施案例而已，并非对本专利技术做任何形式上的限制，虽然本专利技术已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及
技术实现思路
做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例。但是凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施案例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本专利技术技术方案范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以线型聚季铵盐有机模板合成ERS‑7沸石分子筛的方法，其特征在于，包括下述步骤：将水、硅源、铝源、碱源和模板剂混合，搅拌至均匀，然后置于反应釜中，在130～200℃晶化1d～10d，产物抽滤、烘干，即得到ERS‑7沸石分子筛的原粉；所述模板剂为线型聚季铵盐，其结构式如下式所示：控制各反应原料的添加量使其摩尔比范围为：15～50H2O∶SiO2∶0.0025～0.067Al2O3∶0.1～0.5(Na2O或K2O)∶0.02～0.08模板剂。

【技术特征摘要】
1.一种以线型聚季铵盐有机模板合成ERS-7沸石分子筛的方法，其特征在于，包括下述步骤：将水、硅源、铝源、碱源和模板剂混合，搅拌至均匀，然后置于反应釜中，在130～200℃晶化1d～10d，产物抽滤、烘干，即得到ERS-7沸石分子筛的原粉；所述模板剂为线型聚季铵盐，其结构式如下式所示：控制各反应原料的添加量使其摩尔比范围为：15～50H2O∶SiO2∶0.0025～0.067Al2O3∶0.1～0.5(Na2O或K2O)∶0.02～0.08模板...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴勤明，孟祥举，肖丰收，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33