一种制备镁碱沸石的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备ＦＥＲ沸石的方法。该方法是将含有碱金属或碱土金属（Ｍ）源、三价元素（Ｘ）的氧化物源、四价元素（Ｙ）的氧化物源、水和结构导向剂（Ｒ）四氢呋喃组成的混合物反应后，生成物ＦＥＲ沸石晶体经冷却、过滤、用水洗涤制得。本发明专利技术采用的结构导向剂为非含氮有机化合物四氢呋喃，与结构较复杂的含氮有机化合物作导向剂相比，具有毒性小、价格低等优点，因而易于工业化。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种制备镁碱沸石的方法本专利技术涉及的是制备沸石的方法，特别是制备镁碱沸石的方法。国际沸石学会(IZA)命名的FER沸石即镁碱沸石(Ferrierite)，又称ZSM-35沸石。美国专利5,288,475报到了一种用1，4-二甲基哌嗪作结构导向剂制备FER沸石的方法。即将含有碱金属或碱土金属(M)源、三价元素(X)的氧化物源、四价元素(Y)的氧化物源、结构导向剂(R)1，4-二甲基哌嗪和水按一定比例组成混合物，于100～200℃，反应10小时至10天，产物ZSM-35(即FER)晶体冷却至室温、过滤、用水洗涤制得。制备FER沸石还有其它的方法，所采用的结构导向剂有吡咯、吡啶、N-甲基吡啶嗡、胆碱、吗啉、二恶烷、双(N-甲基比啶)乙基嗡等。用上述方法制备FER沸石，使用的结构导向剂多为结构较复杂的含氮有机化合物，因而毒性大，价格也昂贵。本专利技术目的在于提供一种毒性小、价格低廉的非含氮有机化合物为结构导向剂制备FER沸石的方法。本专利技术是这样实现的。将含有碱金属或碱土金属(M)源，三价元素(X)的氧化物源，四价元素(Y)的氧化物源，水和结构导向剂(R)四氢呋喃组成混合物搅拌成胶体，在100℃～250℃反应，反应结束后，冷却至室温，过滤、用水洗涤回收生成的FER沸石晶体。本专利技术所用的反应混合物摩尔比组成范围是：        YO2/X2O3                     5～100        H2O/YO2                       10～100        OH-1/YO2                      0～1.0        M/YO2                          0.005～2.0        R/YO2                          0.2～2.0YO2/X2O3表示四价元素氧化物与三价元素氧化物的摩尔比，其余是以四价-->元素氧化物为基准计算的水、碱、金属阳离子及模板剂的摩尔比。本专利技术的反应温度为100～250℃，反应时间15小时到18天。一般来说，反应温度提高，反应所需时间，也称晶化时间，就缩短。本专利技术较好的反应温度是150℃～220℃。本专利技术较好的反应时间是20小时～5天。本专利技术反应混合物所用的碱金属(M)源可以是氢氧化钠、氢氧化钾等，一般用氢氧化钠。反应混合物中的三价元素(X)的氧化物源，是指铝、硼、镓等三价元素的氧化物源，它可由这些三价元素的氧化物、氢氧化物、无机或有机的盐类形式提供，例如铝的氧化物源，可由氧化铝、氢氧化铝、偏铝酸钠和硫酸铝等提供。反应混合物中的四价元素(Y)的氧化物源，是指硅、锗、锡等四价元素的氧化物源，其中主要是硅的氧化物源，可由硅溶胶、硅胶、水玻璃和白炭黑等提供。本专利技术反应混合物中加入FER沸石晶种时可加速FER沸石晶体的形成，一般加入量为0.01％～1.0％(以反应混合物的总量为基准)。如不加晶种也可制得FER沸石，但反应时间较长。本专利技术制备的沸石具有FER沸石特征的X射线粉末衍射谱(见图1)，衍射数据见下：-->2θ                               晶面间距()         相对强度(I/I0)*7.82±0.02        11.30±0.03               W9.40±0.04        9.40±0.04                VS9.76±0.02        9.06±0.02                W12.52±0.06       7.06±0.03                M12.76±0.06       6.93±0.03                M13.42±0.06       6.59±0.03                M15.46±0.06       5.73±0.03                W15.68±0.04       5.65±0.02                W17.92±0.06       4.95±0.02                W18.48±0.06       4.80±0.02                W18.86±0.06       4.70±0.02                W19.42±0.12       4.57±0.03                W22.38±0.06       3.97±0.02                S22.70±0.12       3.91±0.02                M23.22±0.12       3.83±0.02                W23.62±0.12       3.76±0.02                M23.84±0.20       3.73±0.03                W24.46±0.12       3.64±0.02                W25.20±0.20       3.53±0.03                VS25.70±0.20       3.46±0.03                S26.50±0.16       3.36±0.02                W26.98±0.16       3.30±0.02                W28.56±0.30       3.12±0.03                M29 44±0.20       3.03±0.02                W30.40±0.20       2.94±0.02                W30.98±0.20       2.88±0.02                W31.60±0.20       2.83±0.02                W33.16±0.20       2.70±0.02                W33.92±0.26       2.64±0.02                W34.86±0.30       2.57±0.02                W*VS＝极强(I/I0＝75～100)，S＝强(I/I0＝50～74)，M＝中等(I/I0＝25～49)W＝弱(I/I0＝0～24)-->本专利技术制备FER沸石晶体为多晶聚集体(见图2)。它的低温氮吸附与脱附等温线(见图3)，显示出典型的微孔吸附特征。本专利技术制备FER沸石的方法，由于采用的结构导向剂为非含氮有机化合物四氢呋喃，与以往采用的结构导向剂多为结构较复杂的含氮有机化合物相比，具有毒性小，价格较廉等优点，因而易于工业化。图1是本专利技术制备的FER沸石X射线粉末衍射谱，横坐标标示的2θ为衍射角。图2是本专利技术制备的FER沸石晶体的扫描电子显微镜照片。图3是本专利技术制备的FER沸石的吸附和脱附等温线，+是吸附等温线，O是脱附等温线，横坐标表示相对压力(P/P0)，纵坐标表示吸附体积cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备ＦＥＲ沸石的方法，其特征在于将含有碱金属或碱土金属（Ｍ）源、三价元素（Ｘ）的氧化物源、四价元素（Ｙ）的氧化物源、水和结构导向剂（Ｒ）四氢呋喃组成的混合物在１００℃～２５０℃反应１５小时到１８天，反应结束后，生成的ＦＥＲ沸石晶体经冷却、过滤、用水洗涤制得。 所用的反应混合物摩尔比组成范围是： ＹＯ↓［２］／Ｘ↓［２］Ｏ↓［３］ ５～１００ Ｈ↓［２］Ｏ／ＹＯ↓［２］ １０～１００ ＯＨ↑［－１］／ＹＯ↓［２］ ０～１．０ Ｍ／ＹＯ↓［２］ ０．００５～２．０ Ｒ／ＹＯ↓［２］ ０．２～２．０。

【技术特征摘要】
1.一种制备FER沸石的方法，其特征在于将含有碱金属或碱土金属(M)源、三价元素(X)的氧化物源、四价元素(Y)的氧化物源、水和结构导向剂(R)四氢呋喃组成的混合物在100℃～250℃反应15小时到18天，反应结束后，生成的FER沸石晶体经冷却、过滤、用水洗涤制得。所用的反应混合物摩尔比组成范围是：    YO2/X2O3                5～100    H2O/YO2                  10～100    OH-1/YO2                 0～1.0    M/YO2                     ...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙英才，郭国清，
申请(专利权)人：复旦大学，北京燕山石油化工公司研究院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]