一类十二员环结构两相共生分子筛,包括β沸石-丝光沸石、β沸石-ZSM-12和丝光沸石-ZSM-12三种两相共生分子筛。其特征在于共生两相中任意一相的质量分数可在0~1之间任意调节,从而使其兼具共生两相的优点。其无水化学组成(以氧化物摩尔比计)表达式为:xNa#-[2]O.Al#-[2]O#-[3].ySiO#-[2],其中,x=0.005~2.0,y=5~300。其合成方法的特点是以各种固体SiO#-[2]作硅源,四乙基铵盐作模板剂或四乙基铵盐-氟化物作复合模板剂水热合成。反应体系的摩尔组成为:SiO#-[2]/Al#-[2]O#-[3]=5~1500,(TEA)#-[2]O/SiO#-[2]=0.01~0.30,Na#-[2]O/SiO#-[2]=0.10~0.60,H#-[2]O/SiO#-[2]=2~50,F#+[-]/SiO#-[2]=0~0.30。可根据需要改变合成条件调控两相共生分子筛中的两相组成和硅铝比。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
一类十二员环结构两相共生分子筛及其合成方法本专利技术涉及一类十二员环结构两相共生分子筛及其合成方法。
按国际专利分类属C01B 39/00。所说的十二员环结构两相共生分子筛是指β沸石-丝光沸石两相共生分子筛、β沸石-ZSM-12两相共生分子筛和丝光沸石-ZSM-12两相共生分子筛。结晶学上在一个有序结构中生长出另一种晶体的有序结构而表现出两相特点的材料称为两相共生(intergrowth of two phases)。式...ABABABABABABABABCABC......ABCABCABABAB...可表示堆积单元ABC在堆积次序为AB的晶体内的共生。在结晶学上,只有结构相似的两种或两种以上化合物才有可能形成两相共生。β沸石、丝光沸石和ZSM-12都具有十二元环通道结构,其基本结构单元存在相似性,因而可以形成两相共生分子筛。β沸石、丝光沸石和ZSM-12都是性能优异的催化材料,β沸石虽然具有三维交错通道但合成成本相对较高,丝光沸石和ZSM-12仅有一维通道,且丝光沸石容易催化失活,但合成成本低,因而合成兼具两种分子筛优点的两相共生分子筛对于开发兼有良好催化活性和长寿命催化稳定性且成本低廉的催化材料具有重要的实际意义。两相共生分子筛的结构不同于两种分子筛的机械混合物,因而具有更好的催化性能。有关两相共生分子筛合成的文献很少,《Zeolites》,1986,6:396~402报道了ZSM-5/ZSM-11两相共生分子筛的合成,《Chem Mater》,1994,6(12):2201~2204报道了FAU/EMT两相共生分子筛的合成。但有关两相共生分子筛催化效应的报道尚未见到。本专利技术的目的在于提供一类十二员环结构两相共生分子筛,包括β沸石-丝光沸石两相共生分子筛、β沸石-ZSM-12两相共生分子筛和丝光沸石-ZSM-12两相共生分子筛。在这类十二员环结构两相共生分子筛的共生两相中,其任意一相的质量分数可在0~1之间任意调节,从而使其兼具共生两相的优点。本专利技术的目的还在于提供一种十二员环结构两相共生分子筛的合成技术,特点是以廉价的工业硅溶胶、工业水玻璃及各种固体SiO2等作硅源,用四乙基铵卤化物、四乙基氢氧化铵或它们混合物-->模板剂或用四乙基铵卤化物、四乙基氢氧化铵与与氟化物所构成的复合模板剂条件下,水热合成β沸石-丝光沸石两相共生分子筛、β沸石-ZSM-12两相共生分子筛和丝光沸石-ZSM-12两相共生分子筛。根据本专利技术所合成的十二员环结构两相共生分子筛,共生两相中任意一相的质量分数可在0~1之间任意调节,其无水化学组成(以氧化物摩尔比计)表达式为:xNa2O·Al2O3·ySiO2,其中,x=0.005~2.0,y=5~300。根据本专利技术提供的合成十二员环结构两相共生分子筛的方法,具体实施方案是将硅源、铝源、无机碱加入到含模板剂或含复合模板剂的碱性溶液中,搅拌均匀后在100~250℃下水热晶化20~120小时,晶化完毕后,得到的晶化物经过滤洗涤、干燥,即得沸石产品。在本专利技术的方法中,反应体系的摩尔组成为:SiO2/Al2O3=5~1500,(TEA)2O/SiO2=0.01~0.30,Na2O/SiO2=0.10~0.60,H2O/SiO2=2~50,F-/SiO2=0~0.30。按照本专利技术提供的方法,所述的模板剂是四乙基铵的卤化物、四乙基氢氧化铵或其混合物。所述的复合模板剂是由四乙基铵的卤化物、四乙基氢氧化铵或它们的混合物与氟化物所构成。构成复合模板剂的氟化物为碱金属的氟化物或氟化铵或其混合物。按照本专利技术提供的方法,所述的硅源为硅溶胶、固体硅胶、水玻璃、白炭黑、无定型二氧化硅中的任意一种或几种。所述的铝源为三氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、铝酸钠、氢氧化铝、拟薄水铝石中的一种或几种。所述的无机碱是氢氧化铵、氢氧化钠,且氢氧化钠可以由其它碱金属或碱土金属的氢氧化物所代替。本专利技术合成的β沸石-丝光沸石两相共生分子筛的XRD特征列于表1。 表1 2θ/° d(nm) I/I0 6.49 1.361 S 7.64 1.155 W-VW 8.65 1.022 VW 9.74 0.908 S-VS--> 13.18 0.671 VW 13.47 0.657 W-M 13.84 0.639 VW 14.65 0.604 VW 15.28 0.579 VW 19.65 0.483 W-M 21.48 0.413 VW-W 22.32 0.398 S-VS 23.18 0.383 VW 23.69 0.375 VW 25.27 0.352 VW 25.68 0.347 S-VS 26.34 0.338 W-M 26.90 0.331 VW 27.16 0.328 VW 27.67 0.322 W 27.88 0.320 W 30.96 0.288 VW-W 35.15 0.255 VW 35.75 0.251 VW 43.45 0.208 VW表中强度:VS80~100%;S60~80%;M40~60%;W20~40%;VW<20%本专利技术合成的β沸石-ZSM-12两相共生分子筛的XRD特征列于表2。 表2 2θ/° d(nm) I/I0 7.34 1.204 S-VS 7.83 1.130 W-M 8.73 1.013 W 14.86 0.596 VW 18.72 0.474 VW 20.70 0.429 S-VS 21.48 0.414 W 22.45 0.396 VW 22.94 0.388 M-S 24.45 0.364 VW 25.51 0.349 W-VW 26.41 0.337 W 26.76 0.333 VW--> 27.89 0.320 VW 28.69 0.311 VW 29.53 0.302 VW 30.85 0.290 VW 33.43 0.268 VW 35.30 0.254 VW表中强度:VS80~100%;S60~80%;M40~60%;W20~40%;VW<20%本专利技术合成的丝光沸石-ZSM-12两相共生分子筛的XRD特征列于表3。 表3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一类十二员环结构两相共生分子筛,其特征在于共生两相中任意一相的质量分数可在0~1之间任意调节,其无水化学组成(以氧化物摩尔比计)表达式为:xNa↓[2]O.Al↓[2]O↓[3].ySiO↓[2],其中,x=0.005~2.0,y=5~300。
【技术特征摘要】
1.一类十二员环结构两相共生分子筛,其特征在于共生两相中任意一相的质量分数可在0~1之间任意调节,其无水化学组成(以氧化物摩尔比计)表达式为:xNa2O·Al2O3·ySiO2,其中,x=0.005~2.0,y=5~300。2.按照权利要求1,所述的十二员环结构两相共生分子筛是β沸石-丝光沸石两相共生分子筛、β沸石-ZSM-12两相共生分子筛和丝光沸石-ZSM-12两相共生分子筛。3.一种合成权利要求1所述十二员环结构两相共生分子筛的方法,其特征在于将硅源、铝源、无机碱加入到含模板剂或含复合模板剂的碱性溶液中,在100~250℃下水热晶化20~120小时,晶化完毕后经过滤、洗涤、干燥得到β沸石-丝光沸石两相共生分子筛或β沸石-ZSM-12两相共生分子筛或丝光沸石-ZSM-12两相共生分子筛。4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于反应体系具有如下投料摩尔比:SiO2/Al2O3=5~15...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘希尧,祁晓岚,林炳雄,陈钢,
申请(专利权)人:刘希尧,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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