一种以晶种导向的无钠法合成全硅ZSM-5沸石分子筛的方法技术

本发明专利技术提供了一种以晶种导向的无钠法合成全硅ZSM

【技术实现步骤摘要】
一种以晶种导向的无钠法合成全硅ZSM
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5沸石分子筛的方法


[0001]本专利技术涉及沸石分子筛
，尤其涉及一种以晶种导向的无钠法合成全硅ZSM
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5沸石分子筛的方法。

技术介绍

[0002]由于沸石分子筛在石油化工、精细化工以及环境保护等领域有着广泛应用。而全硅沸石分子筛作为其中重要的一类，在挥发性有机物吸附、催化剂载体、绝缘材料等方面有着广泛的用途。
[0003]通常，传统全硅ZSM
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5沸石分子筛的合成需要使用有机模板剂，常见的有机模板剂有季铵碱、季铵盐、有机胺等。在合成中使用有机模板剂成本高、污染大，与国家提倡的节能减排政策不相符合。最近，吴勤明等人公开的专利技术专利CN201810175881.9报道了一种小分子乙醇填充和晶种导向的方法制备全硅ZSM
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5沸石分子筛，大大降低了污染排放和合成成本。但是，该合成中必须添加无机碱比如NaOH来矿化体系使得全硅ZSM
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5沸石分子筛能够顺利结晶。因此，合成所得到的产物通常都是钠型的。在实际应用过程中，还需要多步的离子交换过程，这大大增加了合成最终产品的复杂性和不稳定性。如果能够不加入无机阳离子并采用上述的新型绿色合成方法来制备全硅ZSM
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5沸石分子筛将对其成本的进一步降低和合成步骤的简化具有重大意义。
[0004]因此，如何得到一种无钠法合成的性能优良的全硅ZSM
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5沸石分子筛是本领域技术人员亟待解决的技术问题。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足提供一种以晶种导向的无钠法合成全硅ZSM
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5沸石分子筛的方法，用以解决现有技术中合成钠型分子筛方法中存在的复杂性和产品不稳定性的问题。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种以晶种导向的无钠法合成全硅ZSM
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5沸石分子筛的方法，包括如下步骤：
[0008]将硅源、晶种、填充剂、水和氨水混合，得到凝胶；
[0009]将凝胶顺次进行晶化、抽滤、烘干，得到全硅ZSM
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5沸石分子筛。
[0010]作为优选，所述氨水中氨的浓度为25～28wt％。
[0011]作为优选，所述硅源为固体硅胶和/或白炭黑；所述固体硅胶中SiO2的质量分数为95～99％；所述白炭黑中SiO2的质量分数为96～99％。
[0012]作为优选，所述SiO2、氨、水和填充剂的摩尔比为1∶0.03～0.1∶4～10∶0.5～3。
[0013]作为优选，所述晶种的添加量为SiO2质量的1～10％。
[0014]作为优选，所述晶化的温度为120～200℃，时间为12h～5d。
[0015]作为优选，所述填充剂包含乙醇、丙醇或丁醇。
[0016]作为优选，所述晶种为全硅ZSM
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5沸石分子筛晶种。
[0017]作为优选，所述混合的过程进行搅拌，搅拌的速率为80～110r/min，搅拌的时间为1.5～12小时。
[0018]作为优选，所述烘干的温度为80～100℃，时间为12～24小时。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术制备的全硅ZSM
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5沸石分子筛，由于没有使用氢氧化钠，极大地简化了合成步骤，减少了污染物的排放；该方法不使用任何的有机模板剂，降低了合成成本。
[0021]本专利技术制备的产品不仅保持了良好的结晶度和纯度(大于99％)，还具有良好的吸附性能(更疏水，使得吸附有机物的容量更大)；另外，本专利技术生产所采用的无机原料均对环境友好，价格较低廉，在实际化工生产领域具有重要意义。
附图说明
[0022]图1为实施例1中合成产品的XRD谱图。
[0023]图2为实施例1中合成产品的扫描电镜照片。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种以晶种导向的无钠法合成全硅ZSM
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5沸石分子筛的方法，包括如下步骤：
[0025]将硅源、晶种、填充剂、水和氨水混合，得到凝胶；
[0026]将凝胶顺次进行晶化、抽滤、烘干，得到全硅ZSM
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5沸石分子筛。
[0027]本专利技术中，所述氨水中氨的浓度为25～28wt％，优选为26～27wt％。
[0028]本专利技术中，所述硅源为固体硅胶和/或白炭黑；所述固体硅胶中SiO2的质量分数为95～99％，优选为96～98％；所述白炭黑中SiO2的质量分数为96～99％，优选为97～98％。
[0029]本专利技术中，所述SiO2、氨、水和填充剂的摩尔比为1：0.03～0.1：4～10：0.5～3，优选为1：0.04～0.09：5～9：1.0～2.5，进一步优选为1：0.05～0.08：6～8：1.5～2.0。
[0030]本专利技术中，所述晶种的添加量为SiO2质量的1～10％，优选为2～9％，进一步优选为3～8％。
[0031]本专利技术中，所述晶化的温度为120～200℃，优选为130～190℃，进一步优选为140～180℃；晶化的时间为12h～5d，优选为18h～4.5d，进一步优选为1d～4d。
[0032]本专利技术中，所述填充剂包含乙醇、丙醇或丁醇。
[0033]本专利技术中，所述晶种为全硅ZSM
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5沸石分子筛晶种。
[0034]本专利技术中，所述混合的过程进行搅拌，搅拌的速率为80～110r/min，优选为85～105r/min，进一步优选为90～100r/min；搅拌的时间为1.5～12小时，优选为2～11小时，进一步优选为3～8小时。
[0035]本专利技术中，所述烘干的温度为80～100℃，优选为83～95℃，进一步优选为85～90℃；烘干的时间为12～24小时，优选为13～22小时，进一步优选为15～20小时。
[0036]下面结合实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。
[0037]实施例1
[0038]首先，将3.0g H2O，0.11g浓度为25wt％的氨水，2.08g SiO2的质量分数为96％的固体硅胶，2.3g乙醇以及0.1g晶种以100r/min的搅拌速率，搅拌3小时，得到凝胶。然后将凝胶加入反应釜中，160℃晶化2d即完全晶化,产物抽滤，100℃下烘干12h后得到产品。反应原料的摩尔配比如下：SiO2：NH3：H2O：C2H5OH＝1：0.05：5.0：1.5。其中，晶种占SiO2质量的5％。
[0039]实施例2
[0040]首先，将2.4gH2O，0.066g浓度为27wt％的氨水，2.04g SiO2的质量分数为98％的固体硅胶，0.77g乙醇以及0.02g晶种以80r/min的搅拌速率，搅拌11小时，得到凝胶。然后将凝胶加入反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以晶种导向的无钠法合成全硅ZSM
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5沸石分子筛的方法，其特征在于，包括如下步骤：将硅源、晶种、填充剂、水和氨水混合，得到凝胶；将凝胶顺次进行晶化、抽滤、烘干，得到全硅ZSM
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5沸石分子筛。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨水中氨的浓度为25～28wt％。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述硅源为固体硅胶和/或白炭黑；所述固体硅胶中SiO2的质量分数为95～99％；所述白炭黑中SiO2的质量分数为96～99％。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述SiO2、氨、水和填充剂的摩尔比为1∶0.03～0.1∶4～10∶0.5～3。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝刚，耿丽，
申请(专利权)人：淮安六元环新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：