一种无氟合成含有双四元环的纯硅ITH分子筛的方法技术

本发明专利技术提供了一种无氟合成含有双四元环的纯硅ITH分子筛的方法，涉及分子筛技术领域。本发明专利技术包括以下步骤：(1)将硅源、模板剂、碱源、水和纯硅ITH分子筛晶种混合，得到分子筛母液；所述模板剂包括氢氧化六甲双铵和/或溴化六甲铵；所述硅源以SiO2计，所述分子筛母液中硅源、模板剂、碱源和水的摩尔比为1:(0.1～2.0):(0～1.0):(1.0～50.0)；(2)将所述分子筛母液进行水热晶化，得到具有双四元环的纯硅ITH分子筛。本发明专利技术采用模板剂，晶种辅助，通过水热合成的方法，得到具有双四元环的纯硅ITH分子筛，实现了该分子筛的无氟合成，避免使用有毒的氟离子，操作简单、合成路线绿色友好。合成路线绿色友好。合成路线绿色友好。

【技术实现步骤摘要】
一种无氟合成含有双四元环的纯硅ITH分子筛的方法


[0001]本专利技术涉及分子筛
，尤其涉及一种无氟合成含有双四元环的纯硅ITH分子筛的方法。

技术介绍

[0002]分子筛作为一种具有独特孔道结构，较大比表面积和微孔体积的材料，被广泛用于吸附、分离及催化领域。ITH分子筛具有独特的三维9
×
10
×
10元环孔结构，孔径尺寸分别为4.0
×
4.8，4.8
×
5.1和这三套孔道相互垂直交错，构成独特的三维孔道体系。目前具有双四元环的纯硅类型的ITH分子筛需要在含氟体系中才能合成，这是因为氟离子可以导向双四元环的生成，这对于合成具有双四元环的纯硅分子筛是必不可少的。目前已有的报道主要包括：A.Corma等人使用氢氧化六甲双铵作为模板剂，在含有氟离子的体系中，合成了纯硅ITH分子筛；Xu Longya等人使用气相二氧化硅代替正硅酸乙酯作为硅源，在含氟体系合成纯硅ITH分子筛；Xiao Fengshou等人使用溴化六甲铵作为模板剂，通过无溶剂法，在含氟体系合成了纯硅ITH分子筛；专利CN113526518B公开了一种使用复杂的季铵碱(如：1,1,6,6
‑
四甲基
‑
1,6
‑
二氮基杂十一元环
‑
1,6
‑
二季铵碱、1,1,5,5
‑
四甲基
‑
1,5
‑
二氮杂十一元环
‑
1,5
‑<br/>二季铵碱、1,1,6,6
‑
四甲基
‑
1,6
‑
二氮基杂十三元环
‑
1,6
‑
二季铵碱和1,1,6,6
‑
四甲基
‑
1,6
‑
二氮基杂十二元环
‑
1,6
‑
二季铵碱中的一种或多种)作为模板剂，同时需要加入氟源，合成纯硅ITH分子筛的方法。
[0003]尽管已经做了大量的研究，但目前合成纯硅ITH分子筛都是在含氟体系下进行的，这严重威胁实验过程和实验人员的安全。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种无氟合成含有双四元环的纯硅ITH分子筛的方法。本专利技术实现了纯硅ITH分子筛的无氟合成，避免了使用有毒的氟离子。
[0005]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：
[0006]本专利技术提供了一种无氟合成含有双四元环的纯硅ITH分子筛的方法，包括以下步骤：
[0007](1)将硅源、模板剂、碱源、水和纯硅ITH分子筛晶种混合，得到分子筛母液；
[0008]所述模板剂包括氢氧化六甲双铵和/或溴化六甲铵；所述分子筛母液中硅源、模板剂、碱源和水的摩尔比为1:(0.1～2.0):(0～1.0):(1.0～50.0)，所述纯硅ITH分子筛晶种的质量为硅源质量的1～20％，所述硅源以SiO2计；
[0009](2)将所述分子筛母液进行水热晶化，得到纯硅ITH分子筛。
[0010]优选地，所述步骤(1)中混合的方法为：
[0011]将所述硅源和模板剂加入水中进行第一混合，得到第一混合液；
[0012]在所述第一混合液中加入碱源进行第二混合，得到第二混合液；
[0013]在所述第二混合液中加入纯硅ITH分子筛晶种进行第三混合，得到分子筛母液。
[0014]优选地，所述硅源包括正硅酸四乙酯、硅溶胶和白炭黑中的一种或几种。
[0015]优选地，所述碱源为氨水。
[0016]优选地，所述步骤(2)中水热晶化的温度为140～220℃，时间为3～15天。
[0017]优选地，所述水热晶化为静态晶化或动态晶化；所述动态晶化在旋转的条件下进行，所述旋转的速度为80rpm以下。
[0018]优选地，所述纯硅ITH分子筛晶种的制备方法包括以下步骤：
[0019](a)将模板剂、硅源、水和氟化铵混合，得到晶种生长母液；
[0020]所述模板剂为氢氧化六甲双铵，所述硅源为正硅酸乙酯、硅溶胶和白炭黑中的一种或几种；所述硅源以SiO2计，所述晶种生长母液中硅源、模板剂、氟化铵和水的摩尔比为1:(0.1～1.0):(0.1～1.0):(1.0～15.0)；
[0021](b)将所述晶种生长母液进行水热晶化，得到晶化产物；
[0022](c)将所述晶化产物依次进行煅烧和球磨处理，得到所述纯硅ITH分子筛晶种。
[0023]优选地，所述步骤(b)中水热晶化的温度为160～200℃，时间为5～7天。
[0024]优选地，所述步骤(c)中煅烧的温度为500～600℃，时间为5～8h；球磨处理的时间为5～10h。
[0025]优选地，所述纯硅ITH分子筛的晶体呈现片层状。
[0026]本专利技术提供了一种无氟合成含有双四元环的纯硅ITH分子筛的方法，包括以下步骤：(1)将硅源、模板剂、碱源、水和纯硅ITH分子筛晶种混合，得到分子筛母液；所述模板剂包括氢氧化六甲双铵和/或溴化六甲铵；所述分子筛母液中硅源、模板剂、碱源和水的摩尔比为1:(0.1～2.0):(0～1.0):(1.0～50.0)，所述晶种的质量为硅源质量的1～20％，所述硅源以SiO2计；(2)将所述分子筛母液进行水热晶化，得到含有双四元环的纯硅ITH分子筛。本专利技术采用模板剂，晶种辅助，通过水热合成的方法，得到含有双四元环的纯硅ITH分子筛，一方面，晶种能够提供分子筛的晶核，为分子筛的晶化提供帮助，另一方面，水热合成采用的分子筛母液采用较低的水硅比，较低的水硅比使得合成的分子筛含有较多的缺陷，缺陷能够平衡有机模板剂的正电荷；以上两方面相互辅助，共同实现无氟合成。本专利技术实现了纯硅ITH分子筛的无氟合成，避免了使用有毒的氟离子，且操作简单、合成路线绿色友好。
附图说明
[0027]图1为实施例1～5制备得到的ITH分子筛的X射线衍射图(XRD)；
[0028]图2为对比例1～3制备得到的产物的X射线衍射图(XRD)；
[0029]图3为实施例1制备得到的ITH分子筛的电镜图。
具体实施方式
[0030]本专利技术提供了一种无氟合成含有双四元环的纯硅ITH分子筛的方法，包括以下步骤：
[0031](1)将硅源、模板剂、碱源、水和纯硅ITH分子筛晶种混合，得到分子筛母液；
[0032]所述模板剂包括氢氧化六甲双铵和/或溴化六甲铵；所述分子筛母液中硅源、模板剂和水的摩尔比为1:(0.1～2.0):(0～1.0):(1.0～50.0)，所述纯硅ITH分子筛晶种的质量为硅源质量的1～20％，所述硅源以SiO2计；
[0033](2)将所述分子筛母液进行水热晶化，得到含有双四元环的纯硅ITH分子筛。
[0034]在本专利技术中，若无特别说明，所涉及原材料均为本领域熟知的市售商品。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无氟合成含有双四元环的纯硅ITH分子筛的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硅源、模板剂、碱源、水和纯硅ITH分子筛晶种混合，得到分子筛母液；所述模板剂包括氢氧化六甲双铵和/或溴化六甲铵；所述分子筛母液中硅源、模板剂、碱源和水的摩尔比为1:(0.1～2.0):(0～1.0):(1.0～50.0)，所述纯硅ITH分子筛晶种的质量为硅源质量的1～20％，所述硅源以SiO2计；(2)将所述分子筛母液进行水热晶化，得到含有双四元环的纯硅ITH分子筛。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中混合的方法为：将所述硅源和模板剂加入水中进行第一混合，得到第一混合液；在所述第一混合液中加入碱源进行第二混合，得到第二混合液；在所述第二混合液中加入纯硅ITH分子筛晶种进行第三混合，得到分子筛母液。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述硅源包括正硅酸四乙酯、硅溶胶和白炭黑中的一种或几种。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述碱源为氨水。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中水热晶化的温度为140～220℃，时间为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫文付，米珍睿，宋晓伟，师加伟，于吉红，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：