一种分子筛及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种分子筛及其制备方法和应用，涉及分子筛合成技术领域，以提高分子筛的硅源利用率，降低合成成本。该分子筛类型为SSZ

【技术实现步骤摘要】
一种分子筛及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及分子筛合成
，尤其涉及一种分子筛及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]SSZ
‑
39分子筛是具有AEI拓扑结构的分子筛，具体表现为：由AlO4和SiO4四面体通过氧原子首尾相接，形成双六元环的次级结构单元(SBU)，相邻两层的双六元环绕z轴旋转180
°
，交叉分布排列，双六元环通过四元环相连排列形成具有八元环结构的aei笼(不对称的梨形笼)和三维孔道结构，孔道尺寸为由于SSZ
‑
39分子筛具有孔道结构有序、比表面积高、水热稳定性好、有较多的表面质子酸性中心及阳离子可交换性优良等特点，近年来在选择性催化还原反应(NH3‑
SCR)、甲醇制烯烃催化反应(MTO)等工业催化过程中展现出优异的性能。
[0003]然而，在SSZ
‑
39分子筛的合成体系中碱度普遍偏高，导致其硅源利用率较低，不利于在后期母液回收利用，从而制约了分子筛的合成成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种分子筛的制备方法，以提高分子筛的硅源利用率，降低合成成本。
[0005]第一方面，为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]以硅源、铝源、碱源、第一有机模板剂和成核促进剂为原料制成凝胶；
[0007]将所述凝胶晶化为分子筛，所述成核促进剂包含SSZ
‑
39分子筛和第二有机模板剂，所述SSZ
‑/>39分子筛和所述第二有机模板剂的摩尔比满足1：(0～10)，所述SSZ
‑
39分子筛的硅源利用率低于所述分子筛的硅源利用率。
[0008]与现有技术相比，微量成核促进剂使得SSZ
‑
39分子筛形成晶核所需的成核自由能显著降低，在原本不能够形成纯SSZ
‑
39的相区内引入微量成核促进剂，引导和促进SSZ
‑
39晶核形成，以达到与常规纯相SSZ
‑
39分子筛具有相当结晶度和相当性能的目的。本专利技术提供的分子筛的制备方法中是将包含SSZ
‑
39分子筛和第二有机模板剂的微量成核促进剂引入分子筛的合成体系之中，使得SSZ
‑
39分子筛和第二有机模板剂会与合成体系发生相互作用，在促进分子筛成核和晶体生长的同时，降低了碱源在分子筛合成体系中占比，从而降低了合成体系内的碱度，提高了分子筛的硅源利用率。
[0009]经过实验证实，即使是无法合成出分子筛的凝胶体系，当在其合成体系内加入成核促进剂时，依旧可以合成出纯相的SSZ
‑
39分子筛。同时，该成核促进剂中含有的SSZ
‑
39分子筛与预期合成的分子筛均属于同一类型的分子筛，因此在促进其成核的过程中不会引入杂质，有利于制备出高结晶度的分子筛。
[0010]第二方面，本专利技术还提供一种分子筛，该分子筛是通过上述分子筛的制备方法制得。
[0011]第三方面，本专利技术还提供一种通过上述分子筛的制备方法制得的分子筛在脱硝反
应中的应用。
[0012]与现有技术相比，本专利技术提供的一种分子筛的制备方法和应用的有益效果与第一方面一种分子筛的制备方法的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
[0013]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0014]图1示出了本实施例中提供的分子筛的制备流程图；
[0015]图2本专利技术实施例一和三以及对比例一至三的X射线衍射图。
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0017]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0018]现阶段中，在SSZ
‑
39分子筛的合成体系中碱度普遍偏高，导致其硅源利用率较低，不利于在后期母液回收利用，从而制约了分子筛的合成成本。
[0019]针对上述问题，本专利技术实施例提供一种分子筛的制备方法，其可以提高分子筛的硅源利用率，降低合成成本。图1示出了本实施例中提供的分子筛的制备流程图。如图1所示，该分子筛的制备方法包括：
[0020]步骤101：以硅源、铝源、碱源、第一有机模板剂和成核促进剂为原料制成凝胶；
[0021]示例性的，在将硅源、铝源、碱源、第一有机模板剂和成核促进剂为原料制成凝胶前，应先制备出成核促进剂。以下是本专利技术实施例中采用的成核促进剂的制备方法：
[0022]按照SSZ
‑
39分子筛和第二有机模板剂的摩尔比为1：(0～10)，将SSZ
‑
39分子筛与第二有机模板剂混合，搅拌0～2h后，获得成核促进剂前驱体。接着，利用酸液将成核促进剂前驱体的pH调为5.5～6.5，继续搅拌0～3h，获得成核促进剂。
[0023]示例性的，本专利技术采用的成核促进剂包含SSZ
‑
39分子筛和第二有机模板剂，其中，本专利技术实施例中采用的第二有机模板剂包括四甲基氢氧化哌啶、四甲基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵中的至少一种。为了节省成本，本专利技术实施例中采用的是常规的SSZ
‑
39分子筛，即硅源利用率较低的SSZ
‑
39分子筛。
[0024]将包含SSZ
‑
39分子筛和第二有机模板剂的成核促进剂引入分子筛的合成体系之中，可以使得SSZ
‑
39分子筛和第二有机模板剂会与合成体系发生相互作用，在促进分子筛成核和晶体生长的同时，降低了碱源在分子筛合成体系中占比，从而降低了合成体系内的碱度，提高了分子筛的硅源利用率。
[0025]经过实验证实，即使是无法合成出分子筛的凝胶体系，当在其合成体系内加入成核促进剂时，依旧可以合成出纯相的SSZ
‑
39分子筛。同时，该成核促进剂中含有的SSZ
‑
39分
子筛与预期合成的分子筛均属于同一类型的分子筛，因此在促进其成核的过程中不会引入杂质，有利于制备出高结晶度的分子筛。
[0026]示例性的，本专利技术实施例中采用的硅源为二氧化硅、硅溶胶、硅酸盐、正硅酸酯、水玻璃、硅粉、高岭土和膨润土中的至少一种。当选择硅溶胶为硅源时，效果更好。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分子筛的制备方法，其特征在于，所述分子筛类型为SSZ
‑
39分子筛，包括：以硅源、铝源、碱源、第一有机模板剂和成核促进剂为原料制成凝胶；将所述凝胶晶化为分子筛，所述成核促进剂包含SSZ
‑
39分子筛和第二有机模板剂，所述SSZ
‑
39分子筛和所述第二有机模板剂的摩尔比满足1：(0～10)。2.根据权利要求1所述的分子筛的制备方法，其特征在于，所述以硅源、铝源、碱源、第一有机模板剂和成核促进剂为原料制成凝胶前，所述方法还包括：将所述SSZ
‑
39分子筛与所述第二有机模板剂混合，获得成核促进剂前驱体；利用酸液将所述成核促进剂前驱体的pH调为5.5～6.5，获得成核促进剂。3.根据权利要求2所述的分子筛的制备方法，其特征在于，所述酸液为无机酸和/或有机酸，所述无机酸包括硫酸、盐酸和硝酸中的至少一种，所述有机酸包括甲酸、乙酸中的至少一种。4.根据权利要求1所述的分子筛的制备方法，其特征在于，所述以硅源、铝源、碱源、第一有机模板剂和成核促进剂为原料制成凝胶，包括：将硅源、铝源、碱源、第一有机模板剂和成核促进剂进行混合老化，制成凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟波，刘中清，郭冬冬，梁武洋，赵峰，邓兆敬，
申请(专利权)人：中化学科学技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：