一种多孔级LSX沸石分子筛无模板制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多孔级LSX沸石分子筛无模板制备方法，包括如下步骤：碱性环境下，在含有钠源、铝源的水溶液中逐滴加入含有硅源的水溶液，搅拌均匀，加入晶种，继续搅拌，转移至烘箱先进行加热老化，然后升温进行水热反应，待反应完成后去除产物洗涤、烘干、煅烧后得到多孔级LSX沸石分子筛；钠源为氯化钠和氢氧化钠，所示铝源为铝酸钠，硅源为硅溶胶；投料量按照摩尔比为Na2O:Al2O3:SiO2:H2O＝5.85:1:2.2:(90

【技术实现步骤摘要】
一种多孔级LSX沸石分子筛无模板制备方法


[0001]本专利技术涉及沸石分子筛合成
，具体涉及一种多孔级LSX沸石分子筛无模板制备方法。

技术介绍

[0002]八面沸石(FAU)通过硅铝比的不同可分为X型和Y型沸石分子筛，其中，硅铝摩尔比为1.0～1.1的X型沸石分子筛称之为LSX沸石分子筛。LSX沸石分子筛呈碱性，具有良好的吸附和择形催化性能，因而在工业催化、吸附分离和离子交换等领域受到广泛关注。然而目前报道的LSX沸石分子筛都是微孔结构，对分子结构和组成更大更复杂的化合物的处理困难较大，需要制备多级孔结构的LSX沸石，但却鲜有相关的研究报道。
[0003]关于多级孔结构沸石分子筛的合成，普遍采用长链胺基硅烷作为有机模板剂，但模板剂自身合成过程复杂，价格昂贵，且对环境污染严重，不仅导致沸石生产成本较高，也不符合现今低碳可持续发展的社会趋势。因此本专利技术尝试研发一种不使用有机模板剂合成多级孔LSX沸石分子筛的方法，既降低了合成成本，又安全环保。

技术实现思路

[0004]为了解决现有LSX沸石分子筛为微孔结构不具有多级孔结构以及合成过程采用模板剂的技术问题，而提供一种更为简便的多孔级LSX沸石分子筛无模板制备方法。本专利技术不使用有机模板剂而直接合成具有多级孔结构的高结晶度 LSX沸石分子筛。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术通过以下技术手段实现:
[0006]一种多孔级LSX沸石分子筛无模板制备方法，包括如下步骤:
[0007]碱性环境下，在含有钠源、铝源的水溶液中逐滴加入含有硅源的水溶液，搅拌均匀，加入晶种，继续搅拌，转移至烘箱先进行加热老化，然后升温进行水热反应，待反应完成后去除产物洗涤、烘干、煅烧后得到多孔级LSX沸石分子筛；
[0008]所述钠源为氯化钠和氢氧化钠，所述铝源为铝酸钠，所述硅源为硅溶胶；
[0009]以Na2O表示铝酸钠、氢氧化钠和氯化钠中含有钠元素的总量，以Al2O3表示铝酸钠中铝元素的量，以SiO2表示硅溶胶中硅元素的量，投料量按照摩尔比为Na2O:Al2O3:SiO2:H2O＝5.85:1:2.2:(90
‑
110)。
[0010]进一步地，所述晶种为微孔LSX分子筛(孔径小于2nm的微孔LSX分子筛)，所述晶种的用量为所述钠源、所述铝源、所述硅源以及水总质量的0.2 ％。
[0011]优选地，所述投料量按照摩尔比为Na2O:Al2O3:SiO2:H2O＝5.85:1:2.2:100。
[0012]再进一步地，所述老化的温度为常温～70℃、时间为1
‑
24h。
[0013]优选地，所述老化的温度为50～60℃、时间为3
‑
4h。
[0014]更优选地，所述老化的温度为55℃、时间为3h。
[0015]再进一步地，所述水热反应的温度为100
‑
110℃、时间为2
‑
3h。
[0016]优选地，所述水热反应的温度为100℃、时间为2h。
[0017]有益技术效果:
[0018]本专利技术使用硅溶胶作为硅源，在不使用有机模板剂的情况下，加入少量晶种以水热法直接合成了多级孔LSX沸石分子筛，本专利技术合成的LSX沸石分子筛中同时存在微孔(孔径小于2nm)和中孔(孔径在2
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50nm之间)。与现有技术中的LSX沸石分子筛合成方法相比，本专利技术合成过程更简便，更易操作实现，同时合成成本更低，更绿色环保。以本专利技术方法合成的LSX沸石分子筛具有多级孔道结构，且结晶度较高，可高达90％以上。
附图说明
[0019]图1为实施例1
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6不同水铝比的产物的XRD图，其中a曲线为实施例1水铝比＝120、b曲线为实施例2水铝比＝110、c曲线为实施例3水铝比＝105、d曲线为实施例4水铝比＝100、e曲线为实施例5水铝比＝95、f曲线为实施例6水铝比＝90。
[0020]图2为实施例4、实施例7
‑
11不同氯化钠、氢氧化钠摩尔比的产物 XRD图其中a曲线为实施例7NaCl:NaOH＝10:0、b曲线为实施例 8NaCl:NaOH＝9:1、c曲线为实施例9NaCl:NaOH＝8:2、d曲线为实施例 4NaCl:NaOH＝7:3、e曲线为实施例10NaCl:NaOH＝6:4、f曲线为实施例 11NaCl:NaOH＝5:5。
[0021]图3为实施例12
‑
18不同老化温度下得到的产物XRD图，其中a曲线为实施例12的40℃老化温度、b曲线为实施例13的45℃老化温度、c曲线为实施例14的50℃老化温度、d曲线为实施例15的55℃老化温度、e曲线为实施例16的60℃老化温度、f曲线为实施例17的70℃老化温度、g曲线为实施例 18的80℃老化温度。
[0022]图4为实施例15、实施例19
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21不同老化时间下得到的产物XRD图，其中a曲线为实施例19的1h老化时间、b曲线为实施例20的2h老化时间、c曲线为实施例15的3h老化时间、d曲线为实施例21的4h老化时间。
[0023]图5为对比例1
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3、实施例15的产物XRD图如图5所示，其中曲线a为对比例1方法产物，曲线b为对比例2方法产物，曲线c为对比例3方法产物，曲线d为实施例15方法产物。
[0024]图6为实施例15的多级孔LSX沸石分子筛氮吸附曲线图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术的实施例和附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本专利技术的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0027]以下实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定；若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、或相关企业提出的标准要求进行。除非另有说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
[0028]实施例1
[0029]溶液A:将2.5gNaAlO2溶解到25mLH2O中；
[0030]溶液B:将5.7ml硅溶胶溶解到8.2mLH2O中；
[0031]在溶液A中加入6.051gNaCl、1.775gNaOH，搅拌0.5h后缓慢滴加溶液 B，搅拌0.5h，加入0.1g晶种，搅拌0.5h，常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔级LSX沸石分子筛无模板制备方法，其特征在于，包括如下步骤：碱性环境下，在含有钠源、铝源的水溶液中逐滴加入含有硅源的水溶液，搅拌均匀，加入晶种，继续搅拌，转移至烘箱先进行加热老化，然后升温进行水热反应，待反应完成后去除产物洗涤、烘干、煅烧后得到多孔级LSX沸石分子筛；所述钠源为氯化钠和氢氧化钠，所述铝源为铝酸钠，所述硅源为硅溶胶；以Na2O表示铝酸钠、氢氧化钠和氯化钠中含有钠元素的总量，以Al2O3表示铝酸钠中铝元素的量，以SiO2表示硅溶胶中硅元素的量，投料量按照摩尔比为Na2O:Al2O3:SiO2:H2O＝5.85:1:2.2:(90
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110)。2.根据权利要求1所述的一种多孔级LSX沸石分子筛无模板制备方法，其特征在于，所述晶种为LSX分子筛，所述晶种的用量为所述钠源、所述铝源、所述硅源以及水总质量的0.2％。3.根据权利要求1所述的一种多孔级LSX沸石分子筛无模板制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝林昌，向梅，吴泽颖，邓瑶瑶，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：