CN110040742A - 晶种导向法合成全硅zsm-51沸石的方法 - Google Patents

晶种导向法合成全硅zsm-51沸石的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110040742A
CN110040742A CN201910384719.2A CN201910384719A CN110040742A CN 110040742 A CN110040742 A CN 110040742A CN 201910384719 A CN201910384719 A CN 201910384719A CN 110040742 A CN110040742 A CN 110040742A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zeolite
total silicon
zsm
crystal seed
ethyl alcohol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910384719.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110040742B (zh
Inventor
朱龙凤
吴勤明
朱杰
李以名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiaxing University
Original Assignee
Jiaxing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiaxing University filed Critical Jiaxing University
Priority to CN201910384719.2A priority Critical patent/CN110040742B/zh
Publication of CN110040742A publication Critical patent/CN110040742A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110040742B publication Critical patent/CN110040742B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/46—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

本发明涉及分子筛制备方法，旨在提供一种晶种导向法合成全硅ZSM‑51沸石的方法。包括：取硅源、碱源和乙醇，与全硅ZSM‑51沸石晶种混合后置于研钵中研磨；然后转至反应釜中，在160～200℃下晶化反应12h～3d；将产物抽滤、烘干，即得到全硅ZSM‑51沸石。本发明通过使用无毒无害的乙醇仅作为孔道填充剂，以晶种进行导向，避免了有毒性的有机物的使用，合成操作简单易行。能极大提高产品的产率，合成操作简单易行。制得的产品保持良好的结晶度和纯度，具有良好反应活性。整个合成体系中不加入水，合成过程中总是保持固相的状态，减少了在生产过程中不必要的废气废液的排放以及损耗。所采用的无机原料均对环境友好，价格较低廉，在实际化工生产领域具有重要意义。

Description

晶种导向法合成全硅ZSM-51沸石的方法
技术领域
本发明属于分子筛制备方法，特别涉及晶种导向法合成全硅ZSM-51沸石的方法。
背景技术
ZSM-51沸石由美国Mobil公司于80年代首次开发合成，其拓扑结构为NON，这种沸石为六元环的孔道结构，在作为催化剂载体方面具有一定的优势。
在合成ZSM-51沸石的过程中，一般需要使用有机模板剂来进行合成，通常使用的有机模板剂为金属有机络合物、四乙基铵、正丙胺、四甲基哌啶、三甲基乙基铵、双(三亚甲基)三甲基铵盐等。使用这些含氮的有机模板剂不仅成本高昂，而且所使用的这些有机模板剂毒性大、味道重。此外，在合成沸石过程中还会有大量的含氮废液。当然，在焙烧沸石的过程中会排放出大量的氮氧化物废气。这些问题一定程度上限制了全硅ZSM-51沸石的使用。
因此，需要发展一种全硅的绿色可持续的路线来进行全硅ZSM-51沸石的合成，从而来降低ZSM-51沸石合成的成本，而且需要在整个合成过程中没有有机含氮废物的排放。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种晶种导向法合成全硅ZSM-51沸石的方法。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种晶种导向法合成全硅ZSM-51沸石的方法，包括下述步骤：
按SiO2∶Na2O∶乙醇的摩尔比为1∶0.06～0.12∶1.0～2.0取硅源、碱源和乙醇，与全硅ZSM-51沸石晶种混合后置于研钵中研磨；然后转至反应釜中，在160～200℃下晶化反应12h～3d；将产物抽滤、烘干，即得到全硅ZSM-51沸石。
本发明中，所述全硅ZSM-51沸石晶种占硅源中SiO2质量的1～10％。
本发明中，所述硅源是固体硅胶或白炭黑。
本发明中，所述碱源是氢氧化钠或硅酸钠。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供了一种全新的晶种法合成全硅ZSM-51沸石方法，通过使用无毒无害的乙醇仅作为孔道填充剂，使用晶种进行导向，这样避免了有毒性的有机物的使用，而且合成操作简单易行，是一种绿色可持续的合成路线。
2、本发明方法极大地提高了产品的产率(由传统技术的81.5％提升到97.5％)，而且合成操作简单易行。
3、本发明制得的产品保持了良好的结晶度和纯度，具有良好的反应活性。
4、本发明整个合成体系中不加入水，合成过程中总是保持固相的状态，这样就减少了在生产过程中不必要的废气废液的排放以及损耗。
5、本发明所采用的无机原料均对环境友好，价格较低廉，因而本发明在实际化工生产领域具有重要意义。
附图说明
图1为本发明合成的全硅ZSM-51沸石的XRD谱图；
图2为本发明合成的全硅ZSM-51沸石的SEM照片。
具体实施方式
实施例1：晶种法合成全硅ZSM-51沸石
将0.65g Na2SiO3·9H2O，1.50g固体硅胶，1.3g乙醇以及0.017g全硅ZSM-51(占硅源中二氧化硅质量比1％)晶种置于研磨中研磨，然后在180℃下晶化1d即可完全晶化，产物抽滤，烘干后可得到了产品。各反应原料的摩尔比如下：
SiO2:Na2O:乙醇＝1:0.08:1.0
经过XRD分析得到其结构为全硅ZSM-51沸石(图1)，而且通过SEM照片看出此方法得到的全硅ZSM-51沸石为具有光滑表面的半立方体形貌(图2)。
实施例2：相对高温下晶种法合成全硅ZSM-51沸石
将0.47g Na2SiO3·9H2O，1.68g固体硅胶，2.5g乙醇以及0.17g全硅ZSM-51(占硅源中二氧化硅质量比10％)晶种置于研磨中研磨，然后在200℃下晶化12h即可完全晶化，产物抽滤，烘干后可得到了产品。各反应原料的摩尔比如下：
SiO2:Na2O:乙醇＝1:0.06:2.0
实施例3：相对低温下晶种法合成全硅ZSM-51沸石
将0.95g Na2SiO3·9H2O，1.35g固体硅胶，1.9g乙醇以及0.085g全硅ZSM-51(占硅源中二氧化硅质量比5％)晶种置于研磨中研磨，然后在160℃下晶化3d即可完全晶化，产物抽滤，烘干后可得到了产品。各反应原料的摩尔比如下：
SiO2:Na2O:乙醇＝1:0.12:1.5
实施例4：以NaOH为碱源晶种法合成全硅ZSM-51沸石
将0.15g NaOH，1.67g固体硅胶，1.9g乙醇以及0.17g全硅ZSM-51(占硅源中二氧化硅质量比10％)晶种置于研磨中研磨，然后在200℃下晶化15h即可完全晶化，产物抽滤，烘干后可得到了产品。各反应原料的摩尔比如下：
SiO2:Na2O:乙醇＝1:0.07:1.5
实施例5：以白炭黑为硅源晶种法合成全硅ZSM-51沸石
将0.9g Na2SiO3·9H2O，1.5g白炭黑，1.3g乙醇以及0.035g全硅ZSM-51(占硅源中二氧化硅质量比2％)晶种置于研磨中研磨，然后在160℃下晶化3d即可完全晶化，产物抽滤，烘干后可得到了产品。各反应原料的摩尔比如下：
SiO2:Na2O:乙醇＝1:0.11:1.0
以上所述，仅是本发明的几种实施案例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例。但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围内。

Claims (4)

1.一种晶种导向法合成全硅ZSM-51沸石的方法，其特征在于，包括下述步骤：
按SiO2∶Na2O∶乙醇的摩尔比为1∶0.06～0.12∶1.0～2.0取硅源、碱源和乙醇，与全硅ZSM-51沸石晶种混合后置于研钵中研磨；然后转至反应釜中，在160～200℃下晶化反应12h～3d；将产物抽滤、烘干，即得到全硅ZSM-51沸石。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全硅ZSM-51沸石晶种占硅源中SiO2质量的1～10％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅源是固体硅胶或白炭黑。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱源是氢氧化钠或硅酸钠。
CN201910384719.2A 2019-05-09 2019-05-09 晶种导向法合成全硅zsm-51沸石的方法 Active CN110040742B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910384719.2A CN110040742B (zh) 2019-05-09 2019-05-09 晶种导向法合成全硅zsm-51沸石的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910384719.2A CN110040742B (zh) 2019-05-09 2019-05-09 晶种导向法合成全硅zsm-51沸石的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110040742A true CN110040742A (zh) 2019-07-23
CN110040742B CN110040742B (zh) 2022-10-21

Family

ID=67281302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910384719.2A Active CN110040742B (zh) 2019-05-09 2019-05-09 晶种导向法合成全硅zsm-51沸石的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110040742B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110963500A (zh) * 2019-12-16 2020-04-07 嘉兴学院 无有机结构导向剂存在下合成硼硅及铁硅mtt沸石的方法
CN115304075A (zh) * 2021-05-08 2022-11-08 中国石油化工股份有限公司 一种non分子筛、其制备方法和应用
CN115340104A (zh) * 2022-08-22 2022-11-15 淮安六元环新材料有限公司 一种以晶种导向的无钠法合成全硅zsm-5沸石分子筛的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130090234A1 (en) * 2010-06-18 2013-04-11 Basf Se Organotemplate-Free Synthetic Process For The Production Of A Zeolitic Material Of The LEV-Type Structure
CN103917492A (zh) * 2011-09-09 2014-07-09 巴斯夫欧洲公司 使用再循环母液的无有机模板合成制备沸石材料的方法
CN107473239A (zh) * 2016-06-08 2017-12-15 中国石油化工股份有限公司 一种zsm-51分子筛的合成方法及所合成的zsm-51分子筛
CN108217683A (zh) * 2018-03-02 2018-06-29 浙江大学 采用晶种导向法合成富硅zsm-23沸石分子筛的方法
CN108217682A (zh) * 2018-03-02 2018-06-29 浙江大学 采用晶种导向法合成富硅zsm-48沸石分子筛的方法
CN108264054A (zh) * 2018-03-02 2018-07-10 浙江大学 采用晶种导向法合成富硅zsm-22沸石分子筛的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130090234A1 (en) * 2010-06-18 2013-04-11 Basf Se Organotemplate-Free Synthetic Process For The Production Of A Zeolitic Material Of The LEV-Type Structure
CN103917492A (zh) * 2011-09-09 2014-07-09 巴斯夫欧洲公司 使用再循环母液的无有机模板合成制备沸石材料的方法
CN107473239A (zh) * 2016-06-08 2017-12-15 中国石油化工股份有限公司 一种zsm-51分子筛的合成方法及所合成的zsm-51分子筛
CN108217683A (zh) * 2018-03-02 2018-06-29 浙江大学 采用晶种导向法合成富硅zsm-23沸石分子筛的方法
CN108217682A (zh) * 2018-03-02 2018-06-29 浙江大学 采用晶种导向法合成富硅zsm-48沸石分子筛的方法
CN108264054A (zh) * 2018-03-02 2018-07-10 浙江大学 采用晶种导向法合成富硅zsm-22沸石分子筛的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110963500A (zh) * 2019-12-16 2020-04-07 嘉兴学院 无有机结构导向剂存在下合成硼硅及铁硅mtt沸石的方法
CN110963500B (zh) * 2019-12-16 2022-10-21 嘉兴学院 无有机结构导向剂存在下合成硼硅及铁硅mtt沸石的方法
CN115304075A (zh) * 2021-05-08 2022-11-08 中国石油化工股份有限公司 一种non分子筛、其制备方法和应用
CN115304075B (zh) * 2021-05-08 2023-08-08 中国石油化工股份有限公司 一种non分子筛、其制备方法和应用
CN115340104A (zh) * 2022-08-22 2022-11-15 淮安六元环新材料有限公司 一种以晶种导向的无钠法合成全硅zsm-5沸石分子筛的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110040742B (zh) 2022-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110040742A (zh) 晶种导向法合成全硅zsm-51沸石的方法
CN103101924B (zh) 晶种合成法制备zsm-22分子筛的方法
CN101643219B (zh) 一种纳米zsm-5分子筛的制备方法
CN102311124B (zh) 一种Silicalite-1/ZSM-5复合分子筛的制备方法
CN102745708A (zh) 一种提高了水热稳定性介-微孔分子筛的合成方法
CN102992343A (zh) 无有机模板固相法合成沸石分子筛的方法
CN102275936B (zh) 一种介孔二氧化硅球形纳米颗粒的制备方法
CN102502687A (zh) 一种绿色合成钛硅分子筛的方法
CN103214006B (zh) 一种核壳结构复合沸石的制备方法
CN107010637B (zh) 以环己胺作为模板剂的晶种法合成硅铝mcm-49沸石的方法
CN100545089C (zh) 一种zsm-34沸石的合成方法
CN105152184A (zh) 一种由粉煤灰地质聚合物制备八面沸石分子筛的方法
CN102963907A (zh) 一种pentasil型沸石分子筛合成方法
CN101774604B (zh) 酸活化凹凸棒石粘土合成沸石的方法
CN103771439A (zh) 利用硅藻土制备Beta沸石分子筛的方法
CN110040740A (zh) 晶种导向法合成全硅sod沸石的方法
CN104671252A (zh) 无有机模板和无晶种合成制备zsm-22分子筛的方法
CN106830005A (zh) 无溶剂路线高温快速合成eu‑1沸石分子筛的方法
CN110078095A (zh) 晶种导向法合成全硅zsm-39沸石的方法
CN105271287A (zh) 一种由改性硅藻土在无有机模板条件下制备Beta分子筛的方法
CN102009986B (zh) 一种生物质电厂废弃物联产沸石分子筛、高品位活性炭和工业级碱金属盐的方法
CN104291351A (zh) 一种利用β分子筛母液合成β分子筛的方法
CN105523567B (zh) 一种可控制尺寸的NaY分子筛的制备方法
CN109160522A (zh) 一种无溶剂固相合成全硅sod沸石的方法
CN105692643B (zh) 利用zsm‑57沸石晶种的模板效应合成其它结构沸石晶体的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant