本发明专利技术涉及材料化学领域，具体涉及一种SSZ‑13分子筛的制备方法。SSZ‑13分子筛可以用于SCR、MTO以及气体分离等化工过程。所述制备方法是以乙醇代替部分的水作为溶剂；所添加的乙醇的体积占水总体积的1％～10％。本发明专利技术提供了一种用添加乙醇的方法降低水热温度的SSZ‑13合成方法。以乙醇部分替代水，增加釜内压力，在低温下实现高压力，达到合成SSZ‑13的条件。该方法有效降低了能耗，生产成本低，而且安全，有利于工业化生产。
Preparation of SSZ-13 Molecular Sieve
The invention relates to the field of material chemistry, in particular to a preparation method of SSZ_13 molecular sieve. SSZ 13 zeolite can be used in chemical processes such as SCR, MTO and gas separation. The preparation method uses ethanol instead of water as solvent, and the volume of added ethanol accounts for 1%~10% of the total volume of water. The invention provides a synthesis method of SSZ_13, which reduces the hydrothermal temperature by adding ethanol. Ethanol partially replaced water, increased the pressure in the reactor, and realized high pressure at low temperature to achieve the condition of synthesis of SSZ 13. This method effectively reduces energy consumption, low production cost, and safety, and is conducive to industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种SSZ-13分子筛的制备方法
本专利技术涉及材料化学领域，具体涉及一种SSZ-13分子筛的制备方法。
技术介绍
SSZ-13分子筛具有良好的热稳定性，可作为吸附剂或催化剂的载体，比如空气净化剂、汽车尾气催化剂等。同时SSZ-13分子筛还具有阳离子交换性和酸性可调性，其独特的八元环结构和椭球型笼也使其具有较高的选择性，因此对于多种反应过程例如烃类化合物的催化裂化、加氢裂化以及烯烃和芳烃构造反应等均具有很好的催化性,能在应用中，可作为催化剂使用，如汽车尾气催化剂载体或者醇制烯烃催化剂，也可以用于吸附或者分离，如空气净化剂等。在催化作用中，其表现出的催化性能不仅远远高于ZSM-5，更是高于其同结构分子筛SAPO-34。但是目前制备方法所需制备温度高，设备耗能大。
技术实现思路
本专利技术的目的是改进现有SSZ-13分子筛合成温度高的问题，达到节能的结果。一种SSZ-13分子筛的制备方法，以乙醇代替部分水作为溶剂，增加釜内压力，在低温下实现高压力。所添加的乙醇的体积占水的体积的1％～10％。具体地，包括：将模板剂与铝源(以Al2O3计)在水中溶解，添加碱源(以氢氧根计)、晶种，溶液均匀后添加硅源(以SiO2计)，再添加乙醇，经搅拌后，晶化得晶化产物，再经焙烧得到SSZ-13分子筛；按照摩尔比计，硅源(以SiO2计)10份、铝源(以Al2O3计)0.1-1份、模板剂(R)0.6-1.6份、碱源(以M2O计)0-30份，和水(H2O)50-500份。所述模板剂为N,N,N-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵溶液，其质量浓度为20-30％；所述铝源选自硫酸铝、偏铝酸钠、勃姆石、水铝石、或者USY分子筛中的一种；所述晶种为能形成SSZ-13分子筛的晶种，其中，所述晶种占所述硅源的质量分数为1～10％；优选地，所述晶种为SSZ-13晶种。所述硅源为白炭黑、硅酸钠、硅溶胶、正硅酸乙酯、粗孔硅球等中的一种；所述晶化的晶化温度为100～130℃，优选地，晶化的时间为20-50h；大大缩短了现有的晶化时间，节约了成本和时间。所述焙烧的条件为：所得晶化产物在空气中于500～600℃焙烧6～10h；优选地，焙烧升温速率为1～3℃/min。本专利技术提供了一种用添加乙醇的方法降低水热温度的SSZ-13合成方法。以乙醇部分替代水，增加釜内压力，在低温下实现高压力，达到合成SSZ-13的条件。该方法有效降低了能耗，生产成本低，而且安全，有利于工业化生产。本专利技术所述的SSZ-13分子筛可以用于SCR、MTO以及气体分离等化工过程。附图说明图1为实施例2制备的SSZ-13的XRD物相图。图2为对比例1制备的SSZ-13的XRD物相图。图3为实施例2制备的SSZ-13的SEM物相图。图4为对比例1制备的SSZ-13的SEM物相图。图5为实施例2、对比例1的应用性能比较图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。以下各实施例中，所述模板剂为N,N,N-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵溶液。所述的焙烧升温速率均为1～3℃/min。实施例1本实施例提供一种SSZ-13分子筛的制备方法：将20.17g模板剂(质量分数为25％)与1.10g勃姆石(含Al2O3质量分数为86％)和28ml去离子水混合并搅拌15min，向溶液中添加NaOH0.08g，继续搅拌至室温后添加SSZ-13晶种0.81g，搅拌均匀后添加粗孔硅球15.01g(96wt.％)，最后添加2ml乙醇，搅拌6h后，将溶胶转移至水热釜中，在120℃条件下晶化48h，冷却，过滤，洗涤至pH＝7～8，在120℃下干燥12h，然后在600℃下焙烧10h，得到SSZ-13分子筛。实施例2本实施例提供一种SSZ-13分子筛的制备方法：将25.12g模板剂(25wt.％)与硫酸铝1.68g(含Al2O3质量分数为51％)和20ml去离子水混合并搅拌15min，向溶液中添加NaOH2.50g，继续搅拌至室温后添加SSZ-13晶种1g，搅拌均匀后添加硅溶胶37.51g(40wt.％)，最后添加5ml乙醇，搅拌2h后，将溶胶转移至水热釜中，在120℃条件下晶化48h，冷却，过滤，洗涤至pH＝7～8，在120℃下干燥12h，然后在600℃下焙烧10h，得到SSZ-13分子筛。本实施例所制备的SSZ-13的XRD物相图如附图1所示。本实施例所制备的SSZ-13的SEM图如附图3所示。实施例3本实施例提供一种SSZ-13分子筛的制备方法：将19.36g模板剂(25wt.％)与拟薄水铝石1.11g(含Al2O3质量分数为75.56％)和30ml去离子水混合并搅拌15min，向溶液中添加NaOH0.07g，继续搅拌至室温后添加SSZ-13晶种0.40g，搅拌均匀后添加粗孔硅球15.02g(96wt.％)，最后添加6ml乙醇，搅拌8h后，将溶胶转移至水热釜中，在110℃条件下晶化36h，冷却，过滤，洗涤至pH＝7～8，在120℃下干燥12h，然后在600℃下焙烧8h，得到SSZ-13分子筛。实施例4本实施例提供一种SSZ-13分子筛的制备方法：将20.28g模板剂(25wt.％)与氢氧化铝1.00g(含Al2O3质量分数为65.4％)和60ml去离子水混合并搅拌15min，向溶液中添加NaOH0.40g，继续搅拌至室温后添加SSZ-13晶种0.41g，搅拌均匀后添加硅溶胶41.37g(40wt.％)，最后添加2ml乙醇，搅拌8h后，将溶胶转移至水热釜中，在130℃条件下晶化24h，冷却，过滤，洗涤至pH＝7～8，在120℃下干燥12h，然后在600℃下焙烧10h，得到SSZ-13分子筛。实施例5本实施例提供一种SSZ-13分子筛的制备方法：将25.28g模板剂(25wt.％)和40ml去离子水混合并搅拌15min，向溶液中添加NaOH0.81g，继续搅拌至室温后添加SSZ-13晶种1.02g，搅拌均匀后添加氢型USY分子筛20.01g(硅铝物质的量比SiO2/Al2O3＝20)；最后添加1ml乙醇，搅拌8h后，将溶胶转移至水热釜中，在120℃条件下晶化48h，冷却，过滤，洗涤至pH＝7～8，在120℃下干燥12h，然后在600℃下焙烧10h，得到SSZ-13分子筛。对比例1将25.28g模板剂(25wt.％)和40ml去离子水混合并搅拌15min，向溶液中添加NaOH0.80g，继续搅拌至室温后添加SSZ-13晶种1.01g，搅拌均匀后添加USY分子筛20.12g(硅铝比20)，搅拌8h后，将溶胶转移至水热釜中，在160℃条件下晶化72h，冷却，过滤，洗涤至pH＝7～8，在120℃下干燥12h，然后在600℃下焙烧10h，得到SSZ-13分子筛。本对比例所制备的SSZ-13的XRD物相图如附图2所示。本对比例所制备的SSZ-13的SEM图如附图4所示。通过附图1-4可看出，现有技术中，需要晶化的时间更长，才能得到SSZ-13分子筛。试验例1本试验例提供实施例2和对比例1的应用性能检测。试验目的：验证实施例2和对比例1所提供的SSZ-13分子筛的应用性能。试验方法：将实施例2和对比例所制备的SSZ-13分子筛用等体积浸渍法负载3wt.％氧化铜，具体为：称量0.9g硝酸铜全部溶于7.8g去离子水中，将该溶液滴加至本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种SSZ‑13分子筛的制备方法，其特征在于，以乙醇代替部分的水作为溶剂，所添加的乙醇的体积占水总体积的1％～10％。
【技术特征摘要】
1.一种SSZ-13分子筛的制备方法，其特征在于，以乙醇代替部分的水作为溶剂，所添加的乙醇的体积占水总体积的1％～10％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按摩尔比计，将模板剂与铝源在水中溶解，添加碱源、晶种，溶液均匀后添加硅源，再添加乙醇，经搅拌后，晶化得晶化产物，再经焙烧得到SSZ-13分子筛；优选地，按照摩尔比计，硅源以SiO2计10份、铝源以Al2O3计0.1-1份、模板剂0.6-1.6份、碱源以M2O计0-30份，水50-500份。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述晶种为能形成SSZ-13分子筛的晶种，其中，所述晶种占硅源的质量分数为1～10％。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述模板剂为N,N,N-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵溶液，质量浓度为20...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋锡滨，艾辽东，穆岩岩，焦英训，潘光军，
申请(专利权)人：山东国瓷功能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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