一种快速合成高硅ZSM-22分子筛的制备方法技术

本发明专利技术涉及分子筛制备技术领域，一种快速合成高硅ZSM‑22分子筛的制备方法，包括如下步骤步骤1、将硅源、碱源、模板剂和去离子水混合均匀，再加入不同种类和不同量的ZSM‑22晶种搅拌均匀形成混合凝胶；步骤2、将得到的混合凝胶转至反应釜中进行晶化获得晶化产品；步骤3、将晶化产品抽滤、洗涤、干燥焙烧，即得到棒状晶粒的ZSM‑22分子筛粉末。本发明专利技术简单易行，在实际化工生产领域具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种快速合成高硅ZSM-22分子筛的制备方法
本专利技术涉及分子筛制备
，尤其涉及一种快速合成高硅ZSM-22分子筛方法。技术背景ZSM-22分子筛因其合适的酸量和酸强度以及适宜的一维十元环孔道结构，在长链正构烷烃异构反应中表现出较高的选择性和活性，因此，研究具有TON拓扑结构的ZSM-22分子筛应用于F-T合成产物的临氢异构具有重要的应用价值。高硅ZSM-22由于其明显的高于常规硅铝分子筛的异构选择性和其较低的Pt负载量，因此有极好的应用前景。专利CN107032362A公开了一种具有TON拓扑结构的全硅分子筛的制备方法，以硅源、碱源、模板剂和去离子水为原料，加入ICCF-1晶种，自生压力下晶化4-144h。专利CN108264054A将碱源、硅源、晶种、有机添加剂和R源置于研钵中混合，研磨两分钟后，将混合物转至反应釜中，在100-200℃晶化12h-9d，制得Si/Al大于50的富硅ZSM-22分子筛。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种快速合成高硅ZSM-22的方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种快速合成高硅ZSM-22分子筛的制备方法，包括如下步骤步骤1、将硅源、碱源、模板剂和去离子水混合均匀，再加入不同种类和不同量的ZSM-22晶种搅拌均匀形成混合凝胶；步骤2、将得到的混合凝胶转至反应釜中进行晶化获得晶化产品；步骤3、将晶化产品抽滤、洗涤、干燥焙烧，即得到棒状晶粒的ZSM-22分子筛粉末。硅源为硅溶胶、硅凝胶、白炭黑、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯其中一种或几种按任意比混合；碱源为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两种按任意比混合；模板剂为1,6-己二胺、乙二胺、1-乙基溴化吡啶、正丁胺、四乙基氢氧化铵、N-甲基咪唑类双季铵盐的一种或几种按任意比混合。硅源以SiO2计，碱源以OH-计，安摩尔比计，SiO2∶模板剂∶OH-∶去离子水=1∶0.005-1.0∶0.005-1.0∶1-100。ZSM-22晶种是指纳米尺度的具有不同硅铝比的硅铝ZSM-22分子筛原粉的一种或几种按任意比混合，硅铝摩尔比为10-100。根据添加的不同种类和不同量的ZSM-22晶种，长度在1-10μm内调控，不同种类是指ZSM-22晶种中硅铝摩尔比不同。硅源以SiO2计，SiO2与晶种的质量比为1﹕0-0.1。步骤2中，所述晶化温度为100-200℃，晶化时间为0.5-8h。步骤3中，所述焙烧温度为400-600℃，焙烧时间5-40h。步骤2中，所述晶化的晶化方式为静态晶化或动态晶化。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1.本专利技术合成的ZSM-22分子筛是具有TON拓扑结构的纯相高硅分子筛，优点在于极大地缩短了合成分子筛所需的时间，将常规合成的48h以上缩短至8h以内，提高了生产效率，减少了资源浪费，并且具有重复性好、容易放大的优势，在化工领域具有较好的应用前景。2.现有技术中高硅分子筛的晶粒尺寸在10μm左右，本专利技术通过调控晶种的种类及用量可将产物分子筛晶粒的尺寸在1-10μm内精确调控，其中高硅分子筛的硅铝比大于600。3.本专利技术制备的产品具有极好的催化反应活性和选择性。附图说明图1为实施例1合成的高硅ZSM-22分子筛的XRD图；图2为实施例1合成的高硅ZSM-22分子筛扫描电镜图；图3为实施例2合成的高硅ZSM-22分子筛的XRD图；图4为实施例3合成的高硅ZSM-22分子筛的XRD图；图5为实施例4合成的高硅ZSM-22分子筛的XRD图；图6为实施例5合成的高硅ZSM-22分子筛的XRD图；图7为实施例6合成的高硅ZSM-22分子筛的XRD图；图8为实施例7合成的高硅ZSM-22分子筛的XRD图。具体实施方式下面通过实施例详述本专利技术，但本专利技术并不局限于这些实施例。实施例1首先，将硅溶胶、1,6-己二胺、氢氧化钾、去离子水这些原料按如下摩尔配比混合，形成初始凝胶混合物，硅溶胶（以SiO2计）﹕1,6-己二胺﹕氢氧化钾﹕去离子水=1﹕0.3﹕0.2﹕30。向初始凝胶中加入晶种，晶种的添加量为SiO2质量的1%，晶种为已干燥未焙烧的硅铝比40的纳米ZSM-22分子筛原粉。将得到的混合物置于反应釜，150℃自生压力下动态晶化2h，晶化完成后，将产物过滤洗涤至中性，干燥焙烧后得到高硅分子筛。其中，焙烧温度600℃，焙烧时间10h。经X射线衍射分析其结构为ZSM-22沸石分子筛如图1，而且通过扫描电镜照片可以看出所合成的产品呈现棒状，为典型的ZSM-22沸石分子筛形貌。图2为实施例1合成产品的扫描电镜照片。实施例2首先，将硅溶胶、1,6-己二胺、氢氧化钾、去离子水按如下摩尔配比混合，形成初始凝胶混合物，硅溶胶（以SiO2计）﹕1,6-己二胺﹕氢氧化钾﹕去离子水=1﹕1﹕1﹕50。向初始凝胶中加入晶种，晶种的添加量为SiO2质量的5%，晶种为已干燥未焙烧的硅铝比为30的纳米ZSM-22分子筛原粉。将得到的混合物置于反应釜，200℃自生压力下动态晶化4h，晶化完成后，将产物过滤洗涤至中性，干燥焙烧后得到高硅分子筛。其中，焙烧温度550℃，焙烧时间5h。经X射线衍射分析其结构为纯相的ZSM-22沸石分子筛如图3。实施例3首先，将硅溶胶、乙二胺、氢氧化钠、去离子水按如下摩尔配比混合，形成初始凝胶混合物，硅溶胶（以SiO2计）﹕乙二胺﹕氢氧化钠﹕去离子水=1﹕0.5﹕0.5﹕40。向初始凝胶中加入晶种，晶种的添加量为SiO2的10%，晶种为已干燥焙烧的硅铝比为60的纳米ZSM-22分子筛原粉。将得到的混合物置于反应釜，160℃自生压力下静态晶化3h，晶化完成后，将产物过滤洗涤至中性，干燥焙烧后得到高硅分子筛。其中，焙烧温度550℃，焙烧时间10h。经X射线衍射分析其结构为纯相的ZSM-22沸石分子筛如图4。实施例4首先，将硅溶胶、1-乙基溴化吡啶、氢氧化钾、去离子水按如下摩尔配比混合，形成初始凝胶混合物，硅溶胶（以SiO2计）﹕1-乙基溴化吡啶﹕氢氧化钾﹕去离子水=1﹕0.25﹕0.15﹕18。向初始凝胶中加入晶种，晶种的添加量为SiO2的1%，晶种为已干燥焙烧的硅铝比为40的纳米ZSM-22分子筛原粉。将得到的混合物置于反应釜，150℃自生压力下动态晶化1h，晶化完成后，将产物过滤洗涤至中性，干燥焙烧后得到高硅分子筛。其中，焙烧温度550℃，焙烧时间10h。经X射线衍射分析其结构为纯相的ZSM-22沸石分子筛如图5。实施例5首先，将白炭黑、正丁胺、氢氧化钠、去离子水按如下摩尔配比混合，形成初始凝胶混合物，白炭黑（以SiO2计）﹕正丁胺﹕氢氧化钠﹕去离子水=1﹕0.3﹕0.25﹕40。向初始凝胶中加入晶种，晶种的添加量为SiO2的0.5%，晶种为已干燥焙烧的硅铝比为40的纳米ZSM-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速合成高硅ZSM-22分子筛的制备方法，其特征在于：包括如下步骤/n步骤1、将硅源、碱源、模板剂和去离子水混合均匀，再加入不同种类和不同量的ZSM-22晶种搅拌均匀形成混合凝胶；/n步骤2、将得到的混合凝胶转至反应釜中进行晶化获得产物；/n步骤3、将产物抽滤、洗涤、干燥焙烧，即得到棒状晶粒的ZSM-22分子筛粉末。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速合成高硅ZSM-22分子筛的制备方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤1、将硅源、碱源、模板剂和去离子水混合均匀，再加入不同种类和不同量的ZSM-22晶种搅拌均匀形成混合凝胶；
步骤2、将得到的混合凝胶转至反应釜中进行晶化获得产物；
步骤3、将产物抽滤、洗涤、干燥焙烧，即得到棒状晶粒的ZSM-22分子筛粉末。


2.根据权利要求1所述的一种快速合成高硅ZSM-22分子筛的制备方法，其特征在于：硅源为硅溶胶、硅凝胶、白炭黑、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯其中一种或几种按任意比混合；碱源为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两种按任意比混合；模板剂为1,6-己二胺、乙二胺、1-乙基溴化吡啶、正丁胺、四乙基氢氧化铵、N-甲基咪唑类双季铵盐的一种或几种按任意比混合。


3.根据权利要求1所述的一种快速合成高硅ZSM-22分子筛的制备方法，其特征在于：硅源以SiO2计，碱源以OH-计，安摩尔比计，SiO2∶模板剂∶OH-∶去离子水=1∶0.005-1.0∶0.005-1.0∶1-100。


4.根据权利要求1所述的一种快速合成高硅ZSM-22分子筛的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德宝，王乐，侯博，郗宏娟，牛鹏宇，贾丽涛，马中义，陈从标，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西;14