本发明专利技术一种调控MCM‑49分子筛相对结晶度的合成方法，属无机材料化学合成的技术领域。该方法的步骤为：将作为反应原料的硅源、铝源、氢氧化钠、六亚甲基亚胺(HMI)、环己胺(CHA)和去离子水，按照摩尔配比SiO2/Al2O3＝20～40、Na2O/Al2O3＝2.3～4.0、HMI/Al2O3＝1.5～6.0、CHA/Al2O3＝0.5～8.0和H2O/SiO2＝20～40混合均匀，在65～100℃低温老化处理1.5～6h，再经150～170℃晶化24～48h，然后通过洗涤、分离和干燥，得到相对结晶度范围为65％～100％的MCM‑49分子筛。本发明专利技术披露了一种控制合成具有不同相对结晶度MCM‑49分子筛的新途径，方法简单易行，便于规模化生产，具有应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机材料化学合成的
，具体涉及一种调控MCM-49分子筛相对结晶度的合成方法。
技术介绍
沸石分子筛具有均匀的孔道结构、良好的吸附性能和离子交换能力以及适宜的酸性，可广泛用于吸附与分离、离子交换和催化领域。绝大多数微孔化合物(如沸石分子筛和微孔磷酸铝)，都是通过水热合成反应制备的，沸石分子筛的水热合成主要包括硅铝酸盐水合凝胶的生成和水合凝胶的晶化两个基本过程，其中晶化是非常复杂的过程，至今仍然缺乏非常明确的理论认识，因而分子筛的合成是实验性很强的学科领域，各种观点和结论都需要根据实验结果，如果通过“由此及彼”和“举一反三”的常规思路进行推理，很可能出现大相径庭的结果。在合成分子筛的过程中，大多希望得到晶化良好(高结晶度)的分子筛产物，但研究发现，对某些反应过程，并非分子筛的结晶度越高，其催化性能越好，例如，有文献(1.C.Nicolaides, N.Sincadu, M.Scurrell, Catalysis today71 (2002) 429-435.)报道，在其选择的反应条件下，ZSM-5分子筛用于丙烷芳构化，获得最佳丙烷转化率对应的ZSM-5分子筛相对结晶度范围为65-85%。因此，调控合成的分子筛的相对结晶度具有应用价值。一般来说，改变合成温度和/或晶化时间可以得到不同相对结晶度的分子筛，但对于具有层状结构的MCM-49分子筛，由于其对合成条件比较敏感，改变合成条件还有可能影响产物的晶相组成，例如，我们曾报道(2.S.J.Xie, S.L.Liu, Y.Liu, X.J.Li, ff.P.Zhang, L.Y.Xu, Microporous Mesoporous Mat., 121 (2009) 166-172.),米用含有六亚甲基亚胺(HMI)和环己胺(CHA)的合成体系，在所选的合成条件下，通过改变CHA/HMI比例或晶化时间，可以获得晶相组成不同的分子筛(包括MCM-49、比例不同的MCM-49/ZSM-35共结晶分子筛和ZSM-35分子筛)。本专利技术就是针对MCM-49分子筛的特殊性、尤其HM1-CHA双有机胺合成体系的复杂性，开发出调控MCM-49分子筛相对结晶度的新方法，以适应不同催化反应过程的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术调节MCM-49分子筛相对结晶度容易影响产物晶相组成的问题，提供一种调控MCM-49分子筛相对结晶度的新方法，该方法通过仅仅改变反应原料中环己胺的用量，控制MCM-49分子筛产物的相对结晶度，简单易行，便于规模化生产。本专利技术提供了一种调控MCM-49分子筛相对结晶度的合成方法，包括以下步骤:将作为反应原料的硅源、铝源、氢氧化钠、六亚甲基亚胺(HMI)、环己胺(CHA)和去离子水，按照摩尔配比 Si02/Al203 = 20 ?40、Na20/Al203 = 2.3 ?4.0、HMI/A1203 = 1.5 ?6.0、CHA/A1203 = 0.5?8.0和H20/Si02 = 20?40混合均匀；在65?100°C低温老化处理1.5?6h，再经150?170°C晶化24?48h，然后通过洗涤、分离和干燥，得到相对结晶度范围为65%?100%的MCM-49分子筛。上述技术方案在保持其它反应原料配比相同及合成条件(温度和时间)相同的条件下，仅改变反应原料中环己胺的用量(CHA/A1203摩尔比)，实现MCM-49分子筛产物的相对结晶度的调控。所述硅源选自硅溶胶或白炭黑中的一种。所述铝源选自偏铝酸钠或硫酸铝中的一种。所述反应原料在进行高温晶化之前，优选在81?95°C进行低温老化处理。本专利技术提出的调控MCM-49分子筛相对结晶度的合成方法，利用环己胺对MCM-49分子筛的形成具有辅助导向作用，通过改变原料中环己胺的加入量来控制产物(MCM-49分子筛)的相对结晶度。由于某些条件下，原料中环己胺加入量的改变会形成MCM-49/ZSM-35共结晶分子筛乃至ZSM-35分子筛，因此，原料配比及合成条件的合理选择及适当匹配对本专利技术所提出的技术方案的实施至关重要。本专利技术是要保证合成产物为MCM-49分子筛的基础上，调控产物的相对结晶度。【附图说明】图1为实施例1-3得到的产物Al、A2和A3的XRD谱图。【具体实施方式】下面通过实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不局限于所列出的实施例。本专利技术XRD谱图的测试在荷兰帕纳克公司的X' Pert Pro型X射线衍射仪上进行。实施例1称取6.9g偏铝酸钠(38% Na20，49% A1203)，溶于359.8g水中，加入合成釜中，随后在搅拌条件下，依次加入4.lg氢氧化钠(96% NaOH) ,240.0g硅溶胶(25.0% Si02,0.3%Na20)、11.6g六亚甲基亚胺(HMI)和21.5g环己胺(CHA)，得到摩尔配比为Si02/Al203 =30.0、Na20/Al203 = 3.1、HMI/A1203 = 3.5、CHA/A1203 = 6.5 和 H20/Si02 = 30.0 的原料混合物，将合成釜密封，在82°C老化4h，再升温至166°C晶化40h，得到的产物A1为相对结晶度100%的MCM-49分子筛，其粉末-X射线衍射(XRD)谱示于图1。实施例2按照实施例1的方法，只是将环己胺的加入量改为11.6g，原料混合物中CHA/A1203的摩尔配比相应变成3.5，得到的产物A2为相对结晶度92%的MCM-49分子筛，其粉末-X射线衍射(XRD)谱示于图1。实施例3按照实施例1的方法，只是将环己胺的加入量改为6.6g，原料混合物中CHA/A1203的摩尔配比相应变成2.0，得到的产物A3为相对结晶度86%的MCM-49分子筛，其粉末-X射线衍射(XRD)谱示于图1。实施例4称取7.7g偏铝酸钠(38% Na20，49 % A1203)，溶于269.7g水中，加入合成釜中，随后在搅拌条件下，依次加入3.4g氢氧化钠(96% NaOH) ,240.0g硅溶胶(25.0% Si02,0.3%Na20)、7.7g六亚甲基亚胺(HMI)和17.8g环己胺(CHA)，得到摩尔配比为Si02/Al203 =27.0、Na20/Al203 = 2.7、HMI/A1203 = 2.1、CHA/A1203 = 4.9 和 H20/Si02 = 25.0 的原料混合物，将合成釜密封，在92°C老化2h，再升温至156°C晶化45h，得到的产物B1为相对结晶度100%的MCM-49分子筛。实施例5按照实施例4的方法，只是将环己胺的加入量改为3.3g，原料混合物中CHA/A1203的摩尔配比相应变成0.9，得到的产物B2为相对结晶度75%的MCM-49分子筛。实施例6称取17.2g硫酸铝(A12(S04)3.18H20)，溶于558.6g水中，加入合成釜中，随后在搅拌条件下，依次加入7.8g氢氧化钠(96%Na0H)、54.0g白炭黑(Si02)、13.4g六亚甲基亚胺(HMI)和 19.3g 环己胺(CHA)，得到摩尔配比为 Si02/Al203 = 34.9、Na20/Al203 = 3.6、HMI/A1203 = 5.2、CHA/A1203 = 7.6和H20/Si02 = 3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种调控MCM‑49分子筛相对结晶度的合成方法，其特征在于该合成方法的步骤为：将作为反应原料的硅源、铝源、氢氧化钠、六亚甲基亚胺(HMI)、环己胺(CHA)和去离子水，按照摩尔配比SiO2/Al2O3＝20～40、Na2O/Al2O3＝2.3～4.0、HMI/Al2O3＝1.5～6.0、CHA/Al2O3＝0.5～8.0和H2O/SiO2＝20～40混合均匀，在65～100℃低温老化处理1.5～6h，再经150～170℃晶化24～48h，然后通过洗涤、分离和干燥，得到相对结晶度范围为65％～100％的MCM‑49分子筛。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢素娟，高扬，徐龙伢，刘盛林，朱向学，陈福存，黄声骏，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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