專利名稱：一種納米尺寸絲光沸石合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于合成納米尺寸絲光沸石的新方法，這種納米尺寸分子篩的平均粒徑是納米級(jí)的。技術(shù)領(lǐng)域按國(guó)際專利分類屬C01B 39/00。
背景技術(shù)：
納米技術(shù)是20世紀(jì)80年代誕生的一種高科技技術(shù)，納米粒子是指顆粒直徑介于1～500nm的粒子。
納米尺寸分子篩是納米材料的一個(gè)重要組成部分，又稱超微粒子分子篩，是一類介于固體和分子之間的由數(shù)目很少的原子組成的原子群。納米尺寸分子篩的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)如熱穩(wěn)定性、化學(xué)活性等與常規(guī)粒度分子篩有很大不同，這種特殊的性質(zhì)來(lái)源于表面效應(yīng)和體積效應(yīng)。隨著晶粒尺寸的減小，表面原子的比例、晶粒的比表面和表面能迅速增加，使其具有傳統(tǒng)分子篩無(wú)法比擬的特點(diǎn)。納米尺寸分子篩的表面層占很大比重，比表面大，表面原子數(shù)多，即表面活性中心多，催化效率高。沸石的晶粒小，其內(nèi)部的孔道容積就小，反應(yīng)物在孔道內(nèi)停留時(shí)間就短，結(jié)焦失活的可能性就下降了。在高溫焙燒過(guò)程中，小晶粒的沸石不易產(chǎn)生缺陷。沸石晶粒過(guò)大的話，則容易產(chǎn)生較大的晶間孔，相應(yīng)的小晶粒沸石的反應(yīng)選擇性較高。在機(jī)械強(qiáng)度方面，由于沸石的粒子小，因而具有較高的強(qiáng)度和耐磨性。由于小晶粒沸石具有較大的外比表面積和較高的晶內(nèi)擴(kuò)散速度，在增強(qiáng)轉(zhuǎn)化能力、提高催化劑的利用率、減小深度反應(yīng)、提高選擇性以及降低催化劑失活等方面均表現(xiàn)出優(yōu)越的性能。作為催化劑活性組分納米尺寸分子篩已被廣泛應(yīng)用于石油催化裂化、石油化工及精細(xì)化工方面。如高硅鋁比的納米尺寸NaY分子篩作裂化催化劑能顯著提高重油裂化率，提高汽油辛烷值，表現(xiàn)出較高的裂化活性和裂化選擇性。同時(shí)，納米尺寸分子篩在吸附材料、傳感器、光敏材料和陶瓷材料等領(lǐng)域也都有新的應(yīng)用前景。
絲光沸石是人類認(rèn)識(shí)最早的沸石之一。1948年Barrer等用碳酸鈉為礦化劑，使混合硅酸凝膠與鋁酸鈉水溶液在265℃～295℃下水熱晶化，首次合成出絲光沸石。在絲光沸石的結(jié)構(gòu)中含有大量的五元環(huán)，這些五元環(huán)通過(guò)共用兩個(gè)硅(鋁)氧四面體，成對(duì)地連接在一起的。成對(duì)的五元環(huán)又通過(guò)氧橋與另一對(duì)五元環(huán)相連接，由此在連接的地方形成了四元環(huán)，繼續(xù)這種結(jié)構(gòu)就形成了八元和十二元環(huán)。絲光沸石是由多層平面結(jié)構(gòu)重疊而成的，因此，在絲光沸石的晶體中形成了許多相互平行的孔道，其中最大孔徑的孔道由十二元環(huán)組成，八元環(huán)通道排列不規(guī)則，孔徑2.8，一般分子不易進(jìn)出。絲光沸石結(jié)構(gòu)有一定扭曲，使得十二元環(huán)呈橢圓形，長(zhǎng)軸向直徑為7.0，短軸向直徑為5.8，其平均直徑為6.6。但在實(shí)際中，絲光沸石的各層結(jié)構(gòu)相互間存在一定的位移，致使孔道存在一定程度的扭曲，這直接導(dǎo)致了絲光沸石平均孔徑的減少——小于理論上的6.6，常降至4左右。絲光沸石具有優(yōu)良的耐熱、耐酸和抗水汽性能，工業(yè)上廣泛用作氣體或液體混合物分離的吸附劑及石油化工與精細(xì)化工催化劑。將絲光沸石用于甲胺催化合成，不僅使用溫度比傳統(tǒng)催化劑低，而活性相當(dāng)好，對(duì)二甲胺的選擇性則遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)催化劑，如果用作低溫型催化劑，既可延緩催化劑的失活速率，又降低了能耗，使選擇反應(yīng)器材質(zhì)的自由度更大。
US 4081514，1978提供的液相合成法，在180℃下晶化制備了20～150um的絲光沸石，晶化時(shí)間24小時(shí)，需使用大量模板劑及晶種，且產(chǎn)品粒度較大；張延風(fēng)等人(張延風(fēng)，許中強(qiáng)，陳慶齡。小晶粒絲光沸石膜的制備與表征[J]。催化學(xué)報(bào)2002，23(2)145～149)采用在四乙基銨離子作用下，運(yùn)用硅溶膠、鋁酸鈉和氫氧化鈉作用下合成了晶粒尺寸為20～30微米的絲光沸石膜，晶化前需要攪拌老化3天，在170℃下晶化時(shí)間3～4天完成，但是此法中晶化母液濃度極小(H2O/SiO2＝62.5)、原料很貴，不利于工業(yè)大量合成沸石的需要。
在小晶粒絲光沸石領(lǐng)域，合成研究的進(jìn)展較為緩慢，現(xiàn)在尚無(wú)人發(fā)表專利技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開一種納米尺寸絲光沸石合成方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本發(fā)明的方法包括如下步驟將硅源與鋁源加入到含四乙基銨類化合物的水溶液中，以有機(jī)弱酸和NaCl為添加劑，室溫老化1～10小時(shí)，然后在140～200℃，晶化，晶化時(shí)間為15～30小時(shí)，反應(yīng)體系的pH值為8～13，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中收集納米尺寸絲光沸石產(chǎn)品。
所說(shuō)的有機(jī)銨類化合物選自四乙基溴化銨、四乙基氫氧化胺、四丙基溴化胺中的一種；所說(shuō)的硅源為選自粉末狀的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋇或硅酸鋅中的一種或其混合物，俗稱硅膠；所用的鋁源選自鋁酸鈉、氫氧化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁或氯化鋁中的一種或幾種；有機(jī)弱酸用于調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值，所用有機(jī)弱酸選自甲酸、乙酸或丙酸等；可以通過(guò)調(diào)節(jié)NaCl的含量來(lái)調(diào)節(jié)合成絲光沸石的結(jié)晶度。
按照本發(fā)明提供的方法，可以通過(guò)調(diào)變老化時(shí)間、晶化溫度、晶化時(shí)間調(diào)節(jié)納米尺寸絲光沸石的粒徑；利用X射線衍射技術(shù)分析其物相結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度，用元素分析儀或化學(xué)分析法分析其組成。
本發(fā)明的特點(diǎn)是采用NaCl、有機(jī)弱酸作合成添加劑、對(duì)晶化母液適當(dāng)老化的方法合成納米尺寸絲光沸石，晶化時(shí)間短、產(chǎn)品結(jié)晶度高、平均晶粒尺寸小。
本發(fā)明方法合成納米尺寸絲光沸石所用物料投料摩爾比范圍SiO2/Al2O315～20Na2O/SiO20.1～0.3H2O/SiO25.0～12.0有機(jī)銨類化合物/SiO20.05～0.3NaCl/SiO20～0.2有機(jī)弱酸/SiO20～0.2。
用本發(fā)明提供方法制得的納米尺寸絲光沸石，可以采用常規(guī)的方法，如《天然沸石離子交換性能及其應(yīng)用》文獻(xiàn)公開的方法，經(jīng)焙燒脫除模板劑后經(jīng)氯化銨溶液交換轉(zhuǎn)化成氫型?？梢酝ㄟ^(guò)離子交換、浸漬或其它方法將各種金屬或其化合物，如堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、Pt、Pd、Re、Sn、Ni、W、Co等元素或其化合物引入其中使之成為不同金屬改性的沸石；也可以引入不同化合物如P、Ga、Ti、B等元素的化合物使之成為具有特殊用途的沸石；還可以通過(guò)酸洗、化學(xué)抽提等方法脫鋁以提高納米絲光沸石硅鋁比和增加二次孔。用本方法合成的納米尺寸絲光沸石及其改進(jìn)型可以用作多種催化劑、催化劑助劑和吸附劑。
由上述公開的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明的方法的特點(diǎn)是使用少量四乙基銨離子化合物作模板劑，以廉價(jià)的硅膠粉做硅源，市售鋁酸鈉做鋁源，所合成的納米尺寸絲光沸石，結(jié)晶度高，低成本，便于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為標(biāo)樣絲光沸石的X射線粉末衍射圖譜。
圖2為實(shí)施例1的產(chǎn)物的電鏡照片。
圖3為實(shí)施例的圖2所示的產(chǎn)物晶體進(jìn)一步生長(zhǎng)后的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。
絲光沸石基準(zhǔn)物以上海石油化工研究院提供的絲光沸石為標(biāo)樣，采用Rigaku D/Max2550 VB/PC型X射線粉末衍射儀進(jìn)行晶相結(jié)構(gòu)的分析，使用CuKα射線，Ni濾波，晶相測(cè)定2θ為5°～30°，掃描速度2°/min，功率40KV*100mA。其XRD測(cè)量(如圖1)結(jié)晶度作為100％，本發(fā)明實(shí)施例及對(duì)比例樣品的結(jié)晶度都以其特征衍射峰與基準(zhǔn)樣作對(duì)比，用相對(duì)結(jié)晶度表示。
根據(jù)X射線衍射圖譜上2θ角度值為9.77、13.51、19.68、22.42、23.30、25.75、26.42、27.67處8個(gè)特征衍射峰峰高之和進(jìn)行對(duì)比，按如下公式計(jì)算試樣的相對(duì)結(jié)晶度Pi＝(∑Ii/ΣIm)Pm(式中ΣIm、ΣIi分別是標(biāo)樣和試樣的相應(yīng)特征峰峰高加和值，Pm、Pi分別是標(biāo)樣和試樣的結(jié)晶度)。
實(shí)施例1按照本發(fā)明提供的方法合成納米尺寸絲光沸石原料為(A)硅膠粉含SiO292.44wt％。
(B)鋁酸鈉含量Al2O35.301*10-3mol/g；Na2O6.541*10-3mol/g，化學(xué)純。
(C)四乙基溴化銨含量61.61wt％，工業(yè)品。
(D)氯化鈉含量99.5wt％，化學(xué)純。
(E)氫氧化鈉含量Na2O0.0125mol/g，化學(xué)純。
(F)丙酸含量99.0wt％，化學(xué)純。
取17.02克鋁酸鈉、12.03克氫氧化鈉、5.27克氯化鈉、91.09克四乙基溴化銨溶液，在攪拌的情況下溶解于96.49克去離子水中，在不斷攪拌下將100克硅膠粉加入上述溶液中，用丙酸調(diào)節(jié)pH值至12.85，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)入不銹鋼壓力釜中，室溫?cái)嚢枥匣?0分鐘，按一定升溫程序進(jìn)行晶化。晶化溫度為145℃，晶化時(shí)間為20小時(shí)，攪拌速度400轉(zhuǎn)/分。晶化完畢進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥，得到納米絲光沸石產(chǎn)品，采用XRD分析其結(jié)晶度和物相結(jié)構(gòu)，化學(xué)分析法分析其化學(xué)組成，對(duì)XRD圖譜上各特征峰數(shù)據(jù)(扣除儀器本體展寬)運(yùn)用謝樂(lè)公式求算沸石的平均晶粒尺寸，SEM觀測(cè)其晶貌。結(jié)果其結(jié)晶度為81.90％、晶粒尺寸為50.9nm。原始投料組成摩爾比為Al2O3∶Na2O∶SiO2∶H2O∶四乙基溴化銨∶NaCl＝1∶2.8∶17∶120∶3∶1.0絲光沸石的電鏡照片如圖1和圖2。由圖1和圖2可見(jiàn)，由于小晶粒沸石具有極大的表面積，在表面自由能的作用下，傾向于聚集在一起，即SEM所能觀察到的都是多個(gè)晶粒的聚集狀態(tài)。從圖a部分可以看出，所制備的絲光沸石呈0.3×1.0μm棒狀晶體。圖3為晶體進(jìn)一步生長(zhǎng)后的狀態(tài)，在攪拌晶化的條件下，晶體的尖銳棱角鈍化，晶體生長(zhǎng)至4～6μm大小。
實(shí)施例2原料為(G)硅膠粉含SiO292.44wt％。
(H)鋁酸鈉含量Al2O35.301*10-3mol/g；Na2O6.541*10-3mol/g，化學(xué)純。
(I)四丙基溴化銨含量61.61wt％，工業(yè)品。
(J)氯化鈉含量99.5wt％，化學(xué)純。
(K)氫氧化鈉含量Na2O0.0125mol/g，化學(xué)純。
(L)乙酸含量99.0wt％，化學(xué)純。
12.82克鋁酸鈉、9.06克氫氧化鈉、5.96克氯化鈉、116.1克四丙基溴化銨溶液，在攪拌的情況下溶解于216.01克去離子水中，在不斷攪拌下將75克硅膠粉加入上述溶液中，用甲酸調(diào)節(jié)PH值至12，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)入不銹鋼壓力釜中，室溫?cái)嚢枥匣?小時(shí)，按一定升溫程序進(jìn)行晶化。晶化溫度為195℃，晶化時(shí)間為18小時(shí)，攪拌速度200轉(zhuǎn)/分。晶化完畢進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥，得到納米絲光沸石產(chǎn)品，采用XRD分析其結(jié)晶度和物相結(jié)構(gòu)，化學(xué)分析法分析其化學(xué)組成，對(duì)XRD圖譜上各特征峰數(shù)據(jù)(扣除儀器本體展寬)運(yùn)用謝樂(lè)公式求算沸石的平均晶粒尺寸，SEM觀測(cè)其晶貌。結(jié)果其結(jié)晶度為80.90％、晶粒尺寸為45.6nm。原始投料組成摩爾比為Al2O3∶Na2O∶SiO2∶H2O∶四丙基溴化銨∶NaCl＝1∶2.9∶17∶210∶5∶1.5實(shí)施例3原料為(M)硅膠粉含SiO292.44wt％。
(N)鋁酸鈉含量Al2O35.301*10-3mol/g；Na2O6.541*10-3mol/g，化學(xué)純。
(O)四乙基氫氧化銨含量61.61wt％，工業(yè)品。
(P)氯化鈉含量99.5wt％，化學(xué)純。
(Q)氫氧化鈉含量Na2O0.0125mol/g，化學(xué)純。
(R)乙酸含量99.0wt％，化學(xué)純。
取8.55克鋁酸鈉、6.04克氫氧化鈉、7.94克氯化鈉、46.03克四乙基氫氧化銨溶液，在攪拌的情況下溶解于92.86克去離子水中，在不斷攪拌下將50克硅膠粉加入上述溶液中，用乙酸調(diào)節(jié)PH值至8.15，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)入不銹鋼壓力釜中，室溫?cái)嚢枥匣?3小時(shí)，按一定升溫程序進(jìn)行晶化。晶化溫度為180℃，晶化時(shí)間為28小時(shí)，攪拌速度200轉(zhuǎn)/分。晶化完畢進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥，得到納米絲光沸石產(chǎn)品，采用XRD分析起結(jié)晶度和物相結(jié)構(gòu)，化學(xué)分析法分析其化學(xué)組成，對(duì)XRD圖譜上各特征峰數(shù)據(jù)(扣除儀器本體展寬)運(yùn)用謝樂(lè)公式求算沸石的平均晶粒尺寸，SEM觀測(cè)其晶貌。結(jié)果其結(jié)晶度為87.5％、晶粒尺寸為50.7nm。原始投料組成摩爾比為Al2O3∶Na2O∶SiO2∶H2O∶四乙基溴化銨∶NaCl＝1∶2.9∶17∶150∶3.0∶3.0。
實(shí)施例4原料為(S)硅膠粉含SiO292.44wt％。
(T)鋁酸鈉含量Al2O35.301*10-3mol/g；Na2O6.541*10-3mol/g，化學(xué)純。
(U)四乙基氫氧化銨含量61.61wt％，工業(yè)品。
(V)氯化鈉含量99.5wt％，化學(xué)純。
(W)氫氧化鈉含量Na2O0.0125mol/g，化學(xué)純。
(X)甲酸含量99.0wt％，化學(xué)純。
取10.35克鋁酸鈉、2.01克氫氧化鈉、6.11克氯化鈉、46.03克四丙基氫氧化銨溶液，在攪拌的情況下溶解于123.43克去離子水中，在不斷攪拌下將50克硅膠粉加入上述溶液中，用乙酸調(diào)節(jié)PH值至11，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)入不銹鋼壓力釜中，室溫?cái)嚢枥匣?小時(shí)，按一定升溫程序進(jìn)行晶化。晶化溫度為170℃，晶化時(shí)間為16小時(shí)，攪拌速度300轉(zhuǎn)/分。晶化完畢進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥，得到納米絲光沸石產(chǎn)品，采用XRD分析起結(jié)晶度和物相結(jié)構(gòu)，化學(xué)分析法分析其化學(xué)組成，對(duì)XRD圖譜上各特征峰數(shù)據(jù)(扣除儀器本體展寬)運(yùn)用謝樂(lè)公式求算沸石的平均晶粒尺寸，SEM觀測(cè)其晶貌。結(jié)果其結(jié)晶度為61.7％、晶粒尺寸為40.0nm。原始投料組成摩爾比為
Al2O3∶Na2O∶SiO2∶H2O∶模板劑∶NaCl＝1∶1.0∶15∶180∶3∶2.5實(shí)施例5原料為(Y)硅膠粉含SiO292.44wt％。
(Z)鋁酸鈉含量Al2O35.301*10-3mol/g；Na2O6.541*10-3mol/g，化學(xué)純。
(AA)四乙基溴化銨含量61.61wt％，工業(yè)品。
(BB)氯化鈉含量99.5wt％，化學(xué)純。
(CC)氫氧化鈉含量Na2O0.0125mol/g，化學(xué)純。
(DD)丙酸含量99.0wt％，化學(xué)純。
取10.92克鋁酸鈉、9.06克氫氧化鈉、69.50克四乙基溴化銨溶液，在攪拌的情況下溶解于102.3克去離子水中，在不斷攪拌下將75克硅膠粉加入上述溶液中，用丙酸調(diào)節(jié)PH值至10，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)入不銹鋼壓力釜中，室溫?cái)嚢枥匣?3小時(shí)，按一定升溫程序進(jìn)行晶化。晶化溫度為160℃，晶化時(shí)間為22小時(shí)，攪拌速度300轉(zhuǎn)/分。晶化完畢進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥，得到納米絲光沸石產(chǎn)品，采用XRD分析起結(jié)晶度和物相結(jié)構(gòu)，化學(xué)分析法分析其化學(xué)組成，對(duì)XRD圖譜上各特征峰數(shù)據(jù)(扣除儀器本體展寬)運(yùn)用謝樂(lè)公式求算沸石的平均晶粒尺寸，SEM觀測(cè)其晶貌。結(jié)果其結(jié)晶度為72.0％、晶粒尺寸為92.9nm。原始投料組成摩爾比為Al2O3∶Na2O∶SiO2∶H2O∶四乙基溴化銨∶NaCl＝1∶2.9∶20∶100∶0∶1.5實(shí)施例6原料為(EE)硅膠粉含SiO292.44wt％。
(FF)鋁酸鈉含量Al2O35.301*10-3mol/g；Na2O6.541*10-3mol/g，化學(xué)純。
(GG)四丙基氫氧化銨含量61.61wt％，工業(yè)品。
(HH)氯化鈉含量99.5wt％，化學(xué)純。
(II)氫氧化鈉含量Na2O0.0125mol/g，化學(xué)純。
(JJ)甲酸含量99.0wt％，化學(xué)純。
取8.63克鋁酸鈉、6.04克氫氧化鈉、3.97克氯化鈉、30.69克四丙基氫氧化銨溶液，在攪拌的情況下溶解于148.15克去離子水中，在不斷攪拌下將50克硅膠粉加入上述溶液中，用乙酸調(diào)節(jié)PH值至9，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)入不銹鋼壓力釜中，室溫?cái)嚢枥匣?小時(shí)，按一定升溫程序進(jìn)行晶化。晶化溫度為190℃，晶化時(shí)間為2小時(shí)，攪拌速度400轉(zhuǎn)/分。晶化完畢進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥，得到納米絲光沸石產(chǎn)品，采用XRD分析起結(jié)晶度和物相結(jié)構(gòu)，化學(xué)分析法分析其化學(xué)組成，對(duì)XRD圖譜上各特征峰數(shù)據(jù)(扣除儀器本體展寬)運(yùn)用謝樂(lè)公式求算沸石的平均晶粒尺寸，SEM觀測(cè)其晶貌。結(jié)果其結(jié)晶度為88.4％、晶粒尺寸為48.0nm。原始投料組成摩爾比為Al2O3∶Na2O∶SiO2∶H2O∶四乙基溴化銨∶NaCl∶HAc＝1∶2.9∶18∶196∶3∶1.0∶1實(shí)施例7原料為(KK)硅膠粉含SiO292.44wt％。
(LL)鋁酸鈉含量Al2O35.301*10-3mol/g；Na2O6.541*10-3mol/g，化學(xué)純。
(MM)四丙基氫氧化銨含量61.61wt％，工業(yè)品。
(NN)氯化鈉含量99.5wt％，化學(xué)純。
(OO)氫氧化鈉含量Na2O0.0125mol/g，化學(xué)純。
(PP)甲酸含量99.0wt％，化學(xué)純。
取9.65克鋁酸鈉、3.31克氫氧化鈉、4.87克氯化鈉、46.03克四丙基氫氧溶液，在攪拌的情況下溶解于61.72克去離子水中，在不斷攪拌下將50克硅膠粉加入上述溶液中，用甲酸調(diào)節(jié)PH值至13，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)入不銹鋼壓力釜中，室溫?cái)嚢枥匣?小時(shí)，按一定升溫程序進(jìn)行晶化。晶化溫度為150℃，晶化時(shí)間為22小時(shí)，攪拌速度500轉(zhuǎn)/分。晶化完畢進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥，得到納米絲光沸石產(chǎn)品，采用XRD分析起結(jié)晶度和物相結(jié)構(gòu)，化學(xué)分析法分析其化學(xué)組成，對(duì)XRD圖譜上各特征峰數(shù)據(jù)(扣除儀器本體展寬)運(yùn)用謝樂(lè)公式求算沸石的平均晶粒尺寸，SEM觀測(cè)其晶貌。結(jié)果其結(jié)晶度為67.1％、晶粒尺寸為39.7nm。原始投料組成摩爾比為Al2O3∶Na2O∶SiO2∶H2O∶四丙基氫氧化銨∶NaCl＝1∶1.6∶16∶90∶3∶2.0實(shí)施例8原料為(QQ)硅膠粉含SiO292.44wt％，自制。
(RR)鋁酸鈉含量Al2O35.301*10-3mol/g；Na2O6.541*10-3mol/g，化學(xué)純。
(SS)四乙基溴化銨含量61.61wt％，工業(yè)品。
(TT)氯化鈉含量99.5wt％，化學(xué)純。
(UU)氫氧化鈉含量Na2O0.0125mol/g，化學(xué)純。
(VV)乙酸含量99.0wt％，化學(xué)純。
取8.16克鋁酸鈉、6.07克氫氧化鈉、3.99克氯化鈉、23.93克四丙基溴化銨溶液，在攪拌的情況下溶解于123.15克去離子水中，在不斷攪拌下將50克硅膠粉加入上述溶液中，用乙酸調(diào)節(jié)PH值至8，攪拌均勻后，轉(zhuǎn)入不銹鋼壓力釜中，室溫?cái)嚢枥匣?小時(shí)，按一定升溫程序進(jìn)行晶化。晶化溫度為170℃，晶化時(shí)間為22小時(shí)，攪拌速度350轉(zhuǎn)/分。晶化完畢進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥，得到納米絲光沸石產(chǎn)品，采用XRD分析起結(jié)晶度和物相結(jié)構(gòu)，化學(xué)分析法分析其化學(xué)組成，對(duì)XRD圖譜上各特征峰數(shù)據(jù)(扣除儀器本體展寬)運(yùn)用謝樂(lè)公式求算沸石的平均晶粒尺寸，SEM觀測(cè)其晶貌。結(jié)果其結(jié)晶度為92.61％、晶粒尺寸為45.6nm。原始投料組成摩爾比為Al2O3∶Na2O∶SiO2∶H2O∶四丙基溴化銨∶NaCl＝1∶2.9∶19∶180∶1.5∶1.5此條件下絲光沸石具有最佳的結(jié)晶度和晶粒尺寸。
權(quán)利要求
1.一種納米尺寸絲光沸石合成方法，其特征在于，包括如下步驟將硅源與鋁源加入到含有機(jī)銨類化合物的水溶液中，以有機(jī)弱酸和NaCl為添加劑，室溫老化1～10小時(shí)，然后在140～200℃，晶化，反應(yīng)體系的pH值為8～13，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中收集納米尺寸絲光沸石產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，晶化時(shí)間為15～30小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的四乙基銨類化合物選自四乙基溴化銨、四乙基氫氧化胺、四丙基溴化胺、四丙基氫氧化胺中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說(shuō)的硅源為選自粉末狀的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋇或硅酸鋅中的一種或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所用的鋁源選自鋁酸鈉、氫氧化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁或氯化鋁中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所用有機(jī)弱酸選自甲酸或乙酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所用物料投料摩爾比范圍SiO2/Al2O315～20Na2O/SiO20.1～0.3H2O/SiO25.0～12.0有機(jī)銨類化合物/SiO20.05～0.3NaCl/SiO20～0.2有機(jī)弱酸/SiO20～0.2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的方法制備的納米尺寸絲光沸石。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米尺寸絲光沸石合成方法。本發(fā)明的方法包括如下步驟將硅源與鋁源加入到含四乙基或四丙基的有機(jī)銨類化合物的水溶液中，以有機(jī)弱酸和NaCl為添加劑，室溫老化1～10小時(shí)，然后在140～200℃，晶化，晶化時(shí)間為15～30小時(shí)，反應(yīng)體系的pH值為8～13，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中收集納米尺寸絲光沸石產(chǎn)品。由上述公開的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明的方法的特點(diǎn)是使用少量有機(jī)銨離子化合物作模板劑，以廉價(jià)的硅膠粉做硅源，市售鋁酸鈉做鋁源，所合成的納米尺寸絲光沸石，結(jié)晶度高，低成本，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B01J21/16GK1666956SQ200510023830
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者金杏妹, 謝慶華, 謝亮亮, 王劍 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué), 上海欣年石化助劑有限公司