專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)有機(jī)模板劑合成Beta分子篩的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于催化化學(xué)的技術(shù)領(lǐng)域；特別涉及不使用有機(jī)模板劑合成Beta分 子篩的方法。
背景技術(shù)：
有著三維12元環(huán)的Beta分子篩，作為一個(gè)非常重要的催化材料被廣泛地用 在石油的精練和化工領(lǐng)域。在通常情況下，在使用有機(jī)模板劑，例如，用四乙基 氫氧化銨(TEA+OH—)做為模板劑的條件下，合成時(shí)間一般為2到5天。而且這些 模板劑都是填充在孔道中的。盡管在催化反應(yīng)中顯示了非常優(yōu)越的性能，但是它 的應(yīng)用仍然受到了嚴(yán)重的制約，因?yàn)樵诤铣葿eta分子篩過(guò)程中使用了有機(jī)模板 劑，不僅增加了合成的成本；而且在除去這些有機(jī)模板劑的時(shí)候經(jīng)常高溫焙燒分 子篩，這樣導(dǎo)致的結(jié)果就是能源消耗和環(huán)境污染。所以，工業(yè)界強(qiáng)烈需求快速、 不使用模板劑來(lái)合成Beta分子篩。現(xiàn)有的合成Beta分子篩的方法可以參見(jiàn)ZL 200510017081.7的發(fā)明專(zhuān)利，發(fā) 明名稱(chēng)為"高分子聚合物模板合成的復(fù)合孔沸石分子篩及其制備方法"。該專(zhuān)利 公開(kāi)的復(fù)合孔沸石分子篩為典型MFI， BEA, NaY, MOR等晶體結(jié)構(gòu)；同時(shí)具有 典型分子篩晶體的微孔和一定量的介孔結(jié)構(gòu)。實(shí)施例2具體公開(kāi)了以聚季銨鹽和 TEAOH為復(fù)合模板合成復(fù)合孔結(jié)構(gòu)BETA分子篩。該發(fā)明公開(kāi)的分子篩材料的 制備方法，是以白碳黑或水玻璃等為硅源，以NaA102為鋁源，以金屬鹽為雜原 子源，以水為溶劑；經(jīng)過(guò)水熱處理和煅燒工藝，制得分子篩材料。在水熱處理過(guò) 程中，以高分子聚季銨鹽和有機(jī)胺或有機(jī)季銨鹽混合作為復(fù)合模板，或者以高分 子聚季銨鹽作為模板，制備復(fù)合孔結(jié)構(gòu)的分子篩材料原粉；水熱處理的溫度為 100 180°C，放置的時(shí)間為1 7天；再將分子篩材料原粉在300 800'C煅燒 0.5 24小時(shí)以獲得開(kāi)放孔道。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決得技術(shù)問(wèn)題是，克服背景技術(shù)制備Beta分子篩方法的缺欠，提供一種新的合成Beta分子篩的方法，不使用有機(jī)模板劑，進(jìn)而不需要煅燒來(lái) 制備具有高結(jié)晶度的Beta分子篩；達(dá)到明顯降低晶化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降 低消耗，節(jié)省能源，環(huán)境友好的目的。一種無(wú)有機(jī)模板劑合成Beta分子篩的方法，有以下步驟混合堿金屬氧化 物源、氧化鋁源、二氧化硅源和水，攪拌合成初始硅鋁凝膠；然后加入Beta沸 石晶種，室溫?cái)嚢?，?00 18(TC溫度下，晶化12 24小時(shí)，水熱合成出Beta分 子篩；其中，合成初始硅鋁凝膠的原料摩爾配比為SiO2/Al2O3=31.4~40.3， Na2O/SiO2=0.260~0.342， H2O/SiO2=13~50; Beta沸石晶種按摩爾的Si02/Al203= 22~25，加入的量按質(zhì)量為二氧化硅源的5%~20%。所述的二氧化硅源可以為白炭黑，堿金屬氧化物源可以為氫氧化鈉，氧化鋁 源可以為鋁酸鈉，水可以是去離子水。本發(fā)明也可以選用通常的二氧化硅源、氧 化鋁源，如水玻璃、硫酸鋁等。所述的合成初始硅鋁凝膠，可以將堿金屬氧化 物源，氧化鋁源先溶解在H20中，再將二氧化硅源加入到上述溶液中，攪拌大 約10 15分鐘形成硅鋁凝膠。所述的初始硅鋁凝膠的原料摩爾比中，Si02、 Al203的用量均不包括Beta沸 石晶種的Si02、 Ab03的量，只是合成初始硅鋁凝膠的原料配比；而Na20的用 量，應(yīng)計(jì)算氫氧化鈉和鋁酸鈉的Na20按摩爾的總和。本發(fā)明所用的Beta沸石晶種可以使用由中石化提供的Beta沸石,其 Si02/Al203=22， SEM與XRD如圖1和圖2所示。也可以使用其它焙燒過(guò)的Beta 分子篩做晶種，晶種的Si02/Al203=22~25。加入的Beta沸石晶種的量按質(zhì)量?jī)?yōu) 選為二氧化硅源的7%~10%。本發(fā)明的晶化溫度可以是通常的合成分子篩的晶化 溫度，如背景技術(shù)的100~180°C;優(yōu)選的晶化溫度在130~150°C，優(yōu)選的晶化時(shí) 間在17~21小時(shí)。選擇Si(VAl203不同的Beta沸石做晶種，對(duì)最終產(chǎn)品的硅鋁比、結(jié)晶度影 響不大。由于工業(yè)上應(yīng)用沸石分子篩必須要考慮得到分子篩的成本問(wèn)題，另一方面， 大多數(shù)分子篩的合成都需要有機(jī)模板劑，同時(shí)燒除有機(jī)模板劑時(shí)會(huì)對(duì)分子篩骨架 造成破壞和對(duì)環(huán)境造成污染。本發(fā)明公開(kāi)的方法，很好的適應(yīng)了工業(yè)上應(yīng)用沸石 分子篩的要求。非常重要地是，在硅鋁凝膠中加入焙燒過(guò)的Beta分子篩晶種不僅能直接合成出Beta分子篩晶體；而且可以明顯地提高分子篩的晶化速率，快 速的合成Beta分子篩。另外，由于在合成過(guò)程中沒(méi)有引入任何的有機(jī)模板劑， 所以，其孔道是暢通的。因此，該方法合成的樣品可以不用焙燒，也就不會(huì)導(dǎo)致 環(huán)境污染和在合成過(guò)程中所帶來(lái)的較高的消耗。本發(fā)明首次成功的利用了 Beta沸石做晶種，在常規(guī)晶化溫度下，并且沒(méi)有 有機(jī)模板劑的條件下晶化17 21小時(shí)生成了 Beta硅鋁分子篩，且具有非常高的 結(jié)晶度。這可能為其它的新分子篩或一些需用有機(jī)模板劑的分子篩的合成提供新 的方法和思路。


圖1是本發(fā)明使用的中石化提供的Beta沸石晶種的XRD譜圖。 圖2是本發(fā)明使用的中石化提供的Beta沸石晶種的SEM圖。 圖3是本發(fā)明實(shí)施例1合成的Beta分子篩的XRD譜圖。 圖4是本發(fā)明實(shí)施例1合成的Beta分子篩的掃描電鏡圖。 圖5是本發(fā)明實(shí)施例1合成的Beta分子篩的氮?dú)馕角€圖。 圖6是本發(fā)明實(shí)施例1合成Beta分子篩的晶化曲線圖。 圖7是本發(fā)明實(shí)施例2合成的Beta分子篩的XRD譜圖。 圖8是本發(fā)明實(shí)施例5合成的Beta分子篩的XRD譜圖。 圖9是本發(fā)明實(shí)施例6合成的Beta分子篩的XRD譜圖。 圖10是本發(fā)明實(shí)施例7合成的Beta分子篩的XRD譜圖。 圖11是本發(fā)明實(shí)施例8合成的Beta分子篩的XRD譜圖。 圖12是本發(fā)明實(shí)施例9合成的Beta分子篩的XRD譜圖。 圖13是本發(fā)明實(shí)施例10合成的含有少量MOR分子篩的Beta分子篩的XRD 譜圖。圖14是本發(fā)明實(shí)施例11合成的含有少量MOR分子篩的Beta分子篩的XRD譜圖。圖15是本發(fā)明實(shí)施例12合成的含有少量P， MOR和無(wú)定型的Beta分子篩 的XRD譜圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明不局限于所列出的實(shí)施例。還應(yīng)包括在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)其它任何公知的改變。 實(shí)施例l:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/10.46Na2O/ 566.66H20，這里NaOH/Si02 =0.45， &0/^02大約為14。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.36 g的NaOH溶解在5.04 ml的H20中，待溶解后，將1.2g 的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10~15分鐘后，將0.12 g Beta沸石晶種 (由中石化提供，Si02/Al203=22， SEM與XRD如圖1和圖2)加入到上述凝膠 中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10 15分鐘。之后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯 的不銹鋼反應(yīng)釜中，在14(TC條件下，晶化大約19小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò) 濾，80。C干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光射線衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta 分子篩結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖3。掃描電鏡也清晰地展示其形貌，見(jiàn)圖4。另外，圖5展示 了Beta分子篩的N2吸附脫附示意圖，這些結(jié)果都可以證實(shí)，該方法合成的Beta 分子篩具有敞開(kāi)的微孔，因此，焙燒過(guò)程是可以免去的。非常重要的是，該合成方法較有模板加入的合成方法，在時(shí)間上要短很多。 圖6展示了晶體的結(jié)晶度隨時(shí)間變化的關(guān)系。值得注意的是，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到 17到20小時(shí)時(shí)，產(chǎn)品展示了很好的Beta結(jié)構(gòu)。相比之下，在幾乎相同的合成條 件下，加入有機(jī)模板劑則需要很多天才能合成出Beta。很明顯，在反應(yīng)凝膠中加 入了 Beta沸石晶種，可以大大縮短Beta分子篩合成的晶化時(shí)間。實(shí)施例2:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/11.46Na2O /566.66H20，這里NaOH/SiO2=0.50， H20/Si02大約為14。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.40 g的NaOH溶解在5.04 ml的H20中，待溶解后將1.2 g 的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10 15分鐘后，將0.084 gBeta沸石晶種 (由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10 15分鐘。之后， 將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在140。C條件下，晶化19 小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，80'C干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光射線 衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖7。 實(shí)施例3:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/11.46Na2O/526.37H20，這里NaOH/Si02 = 0.50， H20/Si02大約為13。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.40 g的NaOH溶解在4.68 ml的H20中，待溶解后將1.2 g 的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10 15分鐘后，將0.12 g Beta沸石H禾中 (由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10 15分鐘。之后， 將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在14(TC條件下，晶化19 小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，8(TC干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光射線 衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)。 實(shí)施例4:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/11.46Na2O /606.95H2O，這里NaOH/Si02^.50， 1120/8102大約為15。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.40 g的NaOH溶解在5.40 ml的H20中，待溶解后將1.2 g 的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10 15分鐘后，將0.12 gBeta沸石晶種 (Si02/Al203=25)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10 15分鐘。之后， 將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在140。C條件下，晶化19 小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，80"C干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光射線 衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)。 實(shí)施例5:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/12.72Na2O /566.26H20，這里NaOH/SiO:^0.56， H20/Si02大約為14。具體合成過(guò)程如下 將0.117 g的NaA102, 0.45 g的NaOH和1.2 g的白炭黑溶解在5.04 ml的H20 中。攪拌大約20分鐘后，形成初始硅鋁凝膠。將0.084 g Beta沸石晶種(由中石 化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10 15分鐘。之后，將上述凝 膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在14(TC條件下，晶化19小時(shí)。 冷卻之后，在室溫過(guò)濾，80'C干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光射線衍射表 征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖8。實(shí)施例6:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/11.46Na2O /809.51H2O，這里NaOH/Si02 = 0.50 , H20/Si02大約為20。具體合成過(guò)程如下 將0.117 g的NaA102， 0.40 g的NaOH和1.2 g的白炭黑溶解在7.20 ml的H20中，攪拌大約10~15分鐘后，將0.12 g Beta沸石晶種(由中石化提供)加入到 上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10 15分鐘。之后，將上述凝膠裝入有聚四氟 乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在14(TC條件下，晶化19小時(shí)。冷卻之后，在室 溫過(guò)濾，8(TC干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光射線衍射表征得知，產(chǎn)品為 Beta分子篩結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖9。實(shí)施例7:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/13.06Na2O /1133.32H20，這里NaOH/SiO2-0.57,H2O/SiO2大約為28。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.456 g的NaOH溶解在10.04 ml的H20中，待溶解后，將 1.2g的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10~15分鐘后，將0.12gBeta沸石 晶種(由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10~15分鐘。之 后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在13(TC條件下，晶 化21小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，80。C干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光 射線衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)(如圖10)。實(shí)施例8:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/12.61Na2O /1295.22H20，這里NaOH/Si02 = 0.55 , H20/Si02大約為32。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.44 g的NaOH溶解在11.52 ml的1120中，待溶解后，將 1.2g的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10~15分鐘后，將0.12gBeta沸石 晶種(由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10~15分鐘。之 后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在15(TC條件下，晶 化18小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，8(TC干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光 射線衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖ll。實(shí)施例9:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/13.75Na2O /1619.03H2O，這里NaOH/SiO2二0.60，H2O/SiO2大約為50。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.48 g的NaOH溶解在18 ml的H20中，待溶解后，將1.2 g 的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10~15分鐘后，將0.12 g Beta沸石晶種 (Si02/Al203=25)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10 15分鐘。之后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在14(TC條件下，晶化19 小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，8(TC干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光射線 衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖12。實(shí)施例10:無(wú)模板快速合成含有少量MOR雜相的Beta分子篩 合成含有少量MOR雜相的Beta分子篩，啟始原料摩爾配比如下31.42Si02 /1.00Al2O3/10.23Na2O/442.57H2O，這里NaOH/Si02 = 0.56， H20/Si02大約為14。 具體合成過(guò)程如下0.15g的NaA102和0.45 g的NaOH溶解在5.04 ml的H20中， 待溶解后，將1.28的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10 15分鐘后，將0.12g Beta沸石晶種(由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10~15 分鐘。之后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在140。C條 件下，晶化21小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，80'C干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。 經(jīng)過(guò)X光射線衍射表征得知，產(chǎn)品為含有少量MOR雜相的Beta分子篩結(jié)構(gòu)， 見(jiàn)圖13。實(shí)施例11:無(wú)模板快速合成含有少量MOR雜相的Beta分子篩 合成含有少量MOR雜相的Beta分子篩，啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2 /1.00Al2O3/11.46Na2O/566.66H2O，這里NaOH/Si02 = 0.50， H20/Si02大約為14。 具體合成過(guò)程如下0.117 g的NaA102和0.40g的NaOH溶解在5.04 ml的H20 中，待溶解后，將1.2§的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10~15分鐘后， 將0.12 g Beta沸石晶種(由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐?約10 15分鐘。之后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在 14(TC條件下，晶化21小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，8(TC干燥過(guò)夜，即可獲得 產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光射線衍射表征得知，產(chǎn)品為含有少量MOR雜相的Beta分子篩 結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖14。實(shí)施例12:無(wú)模板快速合成含有少量MOR和P雜相的Beta分子篩 合成含有少量MOR和P雜相的Beta分子篩，啟始原料摩爾配比如下 31.42SiO2/1.00Al2O3/10.23Na2O/442.57H2O，這里NaOH/Si02 =0.56， H20/Si02大 約為14。具體合成過(guò)程如下0.15 g的NaA102和0.45 g的NaOH溶解在5.04 ml 的H20中，待溶解后，將1.2§的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10~15分 鐘后，將0.12 g Beta沸石晶種(由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10~15分鐘。之后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜 中，在140'C條件下，晶化24小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，80'C干燥過(guò)夜， 即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光射線衍射表征得知，產(chǎn)品為含有少量MOR和P雜相的 Beta分子篩結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖15。實(shí)施例13:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/13.75Na2O /1619.03H2O，這里NaOH/Si02 = 0.60 , H20/Si02大約為40。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.48 g的NaOH溶解在14.40 ml的H20中，待溶解后，將 1.2 g的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10-15分鐘后，將0.06 g Beta沸石 晶種(由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10~15分鐘。之 后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在140。C條件下，晶 化19小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，80。C干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光 射線衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)。實(shí)施例14:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/13.75Na2O /1619.03H2O，這里NaOH/Si02 = 0.60 , H20/Si02大約為40。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.48 g的NaOH溶解在14.40 ml的H20中，待溶解后，將 1.2g的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10~15分鐘后，將0.24§86&沸石 晶種(由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10~15分鐘。之 后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在14(TC條件下，晶 化19小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，8(TC干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光 射線衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)。實(shí)施例15:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/13.75Na2O /1619.03H2O，這里NaOH/Si02 = 0.60 , H20/Si02大約為40。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102禾B 0.48 g的NaOH溶解在14.40 ml的H20中，待溶解后，將 1.2g的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10~15分鐘后，將0.12gBeta沸石 晶種(由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10~15分鐘。之 后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在14(TC條件下，晶化12小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，8(TC干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光 射線衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)。 實(shí)施例16:無(wú)模板快速合成Beta分子篩Beta分子篩合成的啟始原料摩爾配比如下40.28SiO2/1.00Al2O3/13.75Na2O /1619.03H2O，這里NaOH/Si02 = 0.60 , H20/Si02大約為40。具體合成過(guò)程如下 0.117 g的NaA102和0.48 g的NaOH溶解在14.40 ml的H20中，待溶解后，將 1.2g的白炭黑加入到上述溶液中。攪拌大約10~15分鐘后，將0.12gBeta沸石 晶種(由中石化提供)加入到上述凝膠中，繼續(xù)在室溫?cái)嚢璐蠹s10~15分鐘。之 后，將上述凝膠裝入有聚四氟乙烯釜襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在140'C條件下，晶 化17小時(shí)。冷卻之后，在室溫過(guò)濾，8(TC干燥過(guò)夜，即可獲得產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)X光 射線衍射表征得知，產(chǎn)品為Beta分子篩結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)有機(jī)模板劑合成Beta分子篩的方法，有以下步驟混合堿金屬氧化物源、氧化鋁源、二氧化硅源和水，攪拌合成初始硅鋁凝膠；然后加入Beta沸石晶種，室溫?cái)嚢?，?00～180℃溫度下，晶化12～24小時(shí)，水熱合成出Beta分子篩；其中，合成初始硅鋁凝膠的原料摩爾配比為SiO2/Al2O3＝31.4～40.3，Na2O/SiO2＝0.260～0.342，H2O/SiO2＝13～50；Beta沸石晶種按摩爾的SiO2/Al2O3＝22～25，加入的量按質(zhì)量為二氧化硅源的5％～20％。
2、 按照權(quán)利要求l所述的無(wú)有機(jī)模板劑合成Beta分子篩的方法，其特征在 于，所述的二氧化硅源為白炭黑，堿金屬氧化物源為氫氧化鈉，氧化鋁源為鋁酸 鈉，水是去離子水；所述的合成初始硅鋁凝膠，將堿金屬氧化物源，氧化鋁源溶 解在H20中，再將二氧化硅源加入到上述溶液中，攪拌形成硅鋁凝膠。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的無(wú)有機(jī)模板劑合成Beta分子篩的方法，其特 征在于，所述的加入的Beta沸石晶種的量按質(zhì)量為二氧化硅源的7% 10%。
4、 按照權(quán)利要求1或2所述的硬模板合成的復(fù)合孔沸石分子篩的制備方法， 其特征在于，所述的合成初始硅鋁凝膠，晶化溫度在130~150°C，晶化時(shí)間在 17~21小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明的無(wú)有機(jī)模板劑合成Beta分子篩的方法屬于催化化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。包括下面步驟混合堿金屬氧化物源、氧化鋁源、二氧化硅源和水，攪拌合成初始硅鋁凝膠；然后加入Beta沸石晶種，在100～180℃溫度下，晶化12～24小時(shí)，水熱合成出Beta分子篩；Beta沸石晶種的SiO₂/Al₂O₃＝22～25，加入的量按質(zhì)量為二氧化硅源的5％～20％。本發(fā)明的方法，很好的適應(yīng)了工業(yè)上應(yīng)用沸石分子篩的要求，不僅能直接合成出Beta分子篩的高結(jié)晶度晶體，而且可以提高分子篩的晶化速率，降低了生產(chǎn)成本；由于在合成過(guò)程中沒(méi)有引入任何有機(jī)模板劑，不用焙燒，所以，其孔道是暢通的，也不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染和較高的消耗。
文檔編號(hào)C01B39/00GK101249968SQ20081005045
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者任利敏, 宋江偉, 紀(jì)研研, 肖豐收, 彬 謝 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)