本发明专利技术公开了一种微波法合成ＭＣＭ－２２分子筛的方法，该方法先将铝源、碱源溶于水中，搅拌均匀，加入有机模板剂，搅拌均匀，加入硅源，得到反应混合物；再将反应混合物进行微波加热晶化后，经过滤、洗涤、干燥，焙烧，得到ＭＣＭ－２２分子筛；所述铝源是偏铝酸钠、硅源是硅溶胶、碱源是氢氧化钠、有机模板剂是ＨＭＩ和ＰＩ的混合物。本发明专利技术在微波加热的条件下合成出晶化完全的ＭＣＭ－２２分子筛，晶化时间短，合成过程简单，生产成本低，重复性好，利于该分子筛的工业化生产和应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无机化学合成
，特别是一种采用新能源微波来合成MCM-22 分子筛的方法、以縮短晶化时间、节约能源的目的。
技术介绍
MWW结构分子筛是一类具有正弦10元环网状孔系、12员环孔穴和超笼孔系结构 的分子筛(Science, 1994， 264 :1910)。将具有催化活性的铝原子引入MWW分子筛骨架， 形成MCM-22分子筛(US 4，954，325)。由于特殊的孔道结构，作为酸性催化活性组分， MCM-22分子筛表现出优异的催化裂化(US4，983，276)、烯烃和苯烷基化(US 4， 992， 606、US 4，992，615、US 5， 334， 795)等催化性能。MWW结构分子筛作为酸性催化活性组分，用于烯烃 和苯烷基化反应的工艺已经工业化。 US 4， 954， 325最先报道了 MCM-22分子筛及其合成方法，该专利采用六亚甲基亚 胺为模板剂、以粉末二氧化硅、偏铝酸钠和氢氧化钠为原料，在水热晶化的条件下进行合 成，但合成的MCM-22分子筛聚集严重，分散性差。CN1535918A报道了以六亚甲基亚胺或哌 啶与表面活性剂为混合模板剂合成MCM-22分子筛的方法，其特征为在合成体系引入表面 活性剂后，提高了合成的MCM-22分子筛产品的分散性能。文献(催化学报，2002(23) :439) 研究表明，为了得到高质量的MCM-22分子筛，在水热晶化条件下需要60-80小时才能完成。 微波为一种电磁波。微波加热是通过超高频电磁波使分子高速运动相互碰撞的 内部加热方式，与传统水热条件的热传导相比，具有温度均匀、反应速度极大提高的特点。 微波加热用于合成分子筛与传统水热合成方法相比，具有反应速度快、反应条件温和、能 耗低、分子筛粒度分布窄、合成液配比区间宽的特点，而且合成的分子筛具有较高的纯度， 窄的粒径分布和均一的形态。目前采用微波加热的方法(Microporous and mesoporous materials, 2008 (116) :386)已成功合成了多种结构的分子筛，如A、 Y、 MFI、 ALPO、 SAPO等。 因此，技术人员也试图采用微波加热的方法来合成MCM-22分子筛，以縮短晶化时间、节约 能源和提高分子筛性能的目的。 文献(Microporous and mesoporous materials, 2008 (109) :542)采用微波力口 热的方法在MCM-22合成体系进行了分子筛合成研究，结果表明，未能得到预想的MCM-22 分子筛，而是得到了 NaP分子筛。针对以上结果，文献(Microporous and mesoporous materials, 2008 (116) :386)对上述合成过程进行了改进，即先将合成MCM-22分子筛的凝 胶在微波加热条件下老化1小时，然后再进行常规的水热合成晶化，结果表明，得到了纯相 MCM-22分子筛，同时得到晶化完全的MCM-22分子筛需要4天时间。 从以上所述可知，目前还没有完全采用微波加热的方法成功合成MCM-22分子筛 的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微波法合成MCM-22分子筛的方法，确切地说，涉及一种采用新能源微波来合成MCM-22分子筛方法、以縮短晶化时间、节约能源的目的。该方法是基于分子筛合成的基本原理，即对于分子筛材料的合成，模板剂的类型和用量起着非常关键作用。该法有以下优点只要控制模板剂的用量，就可以在微波加热的条件下合成出晶化完全的MCM-22分子筛，且晶化时间明显縮短，同时，合成过程简单，生产成本低，重复性好，利于该分子筛的工业化生产和应用。 本专利技术采用以下技术方案达到上述目的 将铝源、硅源、碱源、模板剂和水均匀混合成胶，然后进行微波加热晶化，再经常规的过滤、洗涤、干燥和焙烧，得到MCM-22分子筛。 —种微波法合成MCM-22分子筛的方法，该方法以微波加热晶化合成MCM-22分子筛，操作步骤 第一步反应混合物的制备 按摩尔比铝源中的Ai^ :硅源中的si(^ :碱源中的化20 :有机模板剂^o为(o. oi o. 05) : i : (o. 02 o. 15) : (i. 4 3. o) : (15 40)制备反应混合物，所述的铝源是偏铝酸钠，所述的硅源是硅溶胶，所述的碱源是氢氧化钠，所述的有机模板剂是HMI和PI的混合物，其中HMI的含量是o 100%，先将铝源、碱源溶于水中，搅拌均匀，加入有机模板剂，搅拌均匀，加入硅源，得到反应混合物； 第二步微波加热晶化 将第一步得到的反应混合物在于进行微波加热晶化，首先于80 IO(TC微波加热晶化0 60分钟，然后于150 18(TC微波加热晶化15 40小时，经过滤、洗涤、干燥，焙烧，得到产品，MCM-22分子筛。 本专利技术的技术方案的进一步特征在于，在第一步中，按摩尔比铝源中的八1203 :硅源中的si(^ :碱源中的化20 :有机模板剂h2o为(o. oi o. 05) : i : (o. 05 0.10) : (1.4 2.0) : (20 25)制备反应混合物；在第二步中，首先在80 IO(TC微波加热晶化0 30分钟，然后在160 17(TC微波加热晶化15 30小时。 与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点 (l)MCM-22分子筛晶化时间显著縮短，提高了合成效率，节约了能源； (2)合成的MCM-22分子筛分散性能好，利于工业化生产和应用。附图说明 图1为实施例1得到的MCM-22分子筛的XRD谱图。图中，该分子筛有特征峰2 e=7.22° 、7.90° 、9.54° 、14.42° 、16.14° 、22.64° 、23.72° 、26.14° ， MCM—22分子筛属于典型的MWW结构。具体实施例方式所有实施例均按上述技术方案的操作步骤进行操作。 实施例1 第一步反应混合物的制备 按摩尔比铝源中的Ai^ :硅源中的si(^ :碱源中的化20 :有机模板剂^o为0.033 : i : 0.05 : 1.4 : 20制备反应混合物，铝源是偏铝酸钠，硅源是硅溶胶，碱源是氢氧化钠，有机模板剂中HMI的含量是100% ; 第二步微波加热晶化 将第一步得到的反应混合物首先于8(TC微波加热晶化30分钟，然后于17(TC微波加热晶化30小时，经过滤、洗涤、干燥，焙烧得到产品MCM-22分子筛。 得到的产品，MCM-22分子筛，其XRD谱图如图1所示。 实施例2 5 实施过程除以下不同外，其余均同实施例1 : 第一步反应混合物的制备 实施例2有机模板剂中HMI的含量是70% 实施例3有机模板剂中HMI的含量是50% 实施例4有机模板剂中HMI的含量是20% 实施例5有机模板剂中HMI的含量是0 % 。 第二步微波加热晶化 将第一步得到的反应混合物首先于8(TC微波加热晶化30分钟，然后于17(TC微波加热晶化 实施例2 30小时 实施例3 32小时 实施例4 37小时 实施例5 40小时。 得到的产品，MCM-22分子筛，其XRD谱图与图1类似。 实施例6 9 实施过程除以下不同外，其余均同实施例1 : 第一步反应混合物的制备 按摩尔比铝源中的A1A :硅源中的Si(^ :碱源中的N^0备反应混合物 实施例6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微波法合成ＭＣＭ－２２分子筛的方法，其特征在于：以微波加热晶化合成ＭＣＭ－２２分子筛，具体操作步骤如下： 第一步 反应混合物的制备 按摩尔比铝源中的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］∶硅源中的ＳｉＯ↓［２］∶碱源中的Ｎａ↓［２］Ｏ∶有机模板剂∶Ｈ↓［２］Ｏ为（０．０１～０．０５）∶１∶（０．０２～０．１５）∶（１．４～３．０）∶（１５～４０）制备反应混合物，所述的铝源是偏铝酸钠，所述的硅源是硅溶胶，所述的碱源是氢氧化钠，所述的有机模板剂是ＨＭＩ和ＰＩ的混合物，其中ＨＭＩ的含量是０～１００％，先将铝源、碱源溶于水中，搅拌均匀，加入有机模板剂，搅拌均匀，加入硅源，得到反应混合物； 第二步 微波加热晶化 将第一步得到的反应混合物进行微波加热晶化，首先于８０～１００℃微波加热晶化０～６０分钟，然后于１５０～１８０℃微波加热晶化１５～４０小时，经过滤、洗涤、干燥，焙烧，得到ＭＣＭ－２２分子筛。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘月明，凌云，郑玉婷，邓秀娟，徐比亮，吴海虹，吴鹏，何鸣元，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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