一種x型沸石分子篩的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于沸石分子篩吸附材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種X型沸石分子篩的制備方法。
技術(shù)背景
[0002]X型分子篩屬于八面沸石型(FAU)分子篩，屬于立方晶系。X型沸石分子篩具有較大的比表面積和孔體積，是一種性能優(yōu)越的吸附劑材料，主要用于氣體的吸附分離與浄化。同時(shí)，X型沸石分子篩對(duì)鉛、汞、鎘等重金屬離子及苯胺、苯酚等有害物質(zhì)的交換能力很強(qiáng)，在污水處理中有著很好的應(yīng)用前景。
[0003]目前水熱法合成X型沸石分子篩的方法主要有一步低溫晶化法、低溫老化再高溫晶化晶化兩段法、加導(dǎo)向劑的兩段法。例如=Graces等人用偏鋁酸鈉、硅酸鈉、氫氧化銫制成混合凝膠，陳化后，低溫(85°C)水熱晶化72h，合成了 ROH-X型共晶沸石用于甲醇與苯胺的燒基化的催化劑(Selective N, N-methylat1n of aniline over cocrystallizedzeolitess RHO and zeolite X (FAU) and over Linde type L (Sr, K-LTL) [J].Journalof Catalysis, 2003, 217(1): 107-116)。袁明亮等人以四乙基氫氧化銨為模板劑，硅酸鈉作硅源，偏鋁酸鈉做鋁源，引入Fe3O4前驅(qū)體，將混合凝膠于10(TC晶化16h，合成了磁性 X 型沸石分子篩(Preparat1n and Properties of Magnetic Zeolite.The ChineseJournal of Process Engineering, 2009, 9(6): 1210-1215)。
[0004]但就目前已有文獻(xiàn)和專利中報(bào)道的各種方法得到的X型沸石分子篩來(lái)看，這些方法都存在晶體形貌不規(guī)則、純度低等缺點(diǎn)，大大影響了其后期應(yīng)用的效果，且制作工藝繁復(fù)，不具有重現(xiàn)性。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)中仍需一種簡(jiǎn)單易行的可以制備出純度較高、形態(tài)規(guī)則的X型沸石分子篩的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)該問(wèn)題，發(fā)明人在前人制備磁性X型沸石分子篩的制備方法的基礎(chǔ)上，加以改進(jìn)，提出了一種X型沸石分子篩的制備方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0007]本發(fā)明涉及一種X型沸石分子篩的制備方法，步驟如下:
(a)將偏鋁酸鈉溶于去離子水中，攪拌至完全溶解，得到溶液A;
(b)將水玻璃與適量模板劑四乙基氫氧化銨混合后，得到溶液B，上述各原料的摩爾比為偏鋁酸鈉:硅酸鈉:四乙基氫氧化銨=1:1:0.028 ；
(c)把A溶液迅速加入到B溶液中，攪拌得白色凝膠，繼續(xù)攪拌lOmin，得到初始反應(yīng)液；
(d)將初始反應(yīng)液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，經(jīng)過(guò)室溫靜置陳化16-24h，100-120°C的溫度下晶化24-42h，自然冷卻、洗滌、干燥、400-500 V煅燒后得到產(chǎn)品。
[0008]制備出的X型沸石分子篩分子篩，其中各氧化物的摩爾比為:n(Na20):n(S12):η(Al2O3):n(H2O) =1:2:1: (110—150)。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:以水玻璃為原料，大大降低了生產(chǎn)成本，且該方法只有水玻璃和偏鋁酸鈉兩種原料，工藝簡(jiǎn)單，方法靈活可控。利用室溫靜置更有利于形成高度規(guī)則的八面體形態(tài)的沸石晶體，且純度較高，晶粒尺寸均一。
【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖1為分子篩樣品1、2、3、4的XRD譜附圖2為分子篩樣品I的SEM圖
附圖3為分子篩樣品2的SEM圖附圖4為分子篩樣品3的SEM圖附圖5為分子篩樣品4的SEM圖附圖6為分子篩樣品5的SEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例1:
將2.459g偏鋁酸鈉溶于25mL去離子水中，攪拌至完全溶解。將6.880g水玻璃與模板劑四乙基氫氧化銨(7mL 0.12mol/L)混合后，再與偏鋁酸鈉溶液混合，攪拌得白色凝膠，繼續(xù)攪拌約lOmin。將混合物轉(zhuǎn)入50mL帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼高壓釜中，室溫靜置陳化16h后，于100°C靜置晶化42h，自然冷卻至室溫。產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、400°C煅燒后，得分子篩樣品I。
[0012]從樣品I和樣品5的SEM圖中，可以看出適當(dāng)?shù)氖覝仂o置有利于晶體的形成。
[0013]實(shí)施例2:
將2.459g偏鋁酸鈉溶于25mL去離子水中，攪拌至完全溶解。將6.880g水玻璃與模板劑四乙基氫氧化銨(7mL 0.12mol/L)混合后，再與偏鋁酸鈉溶液混合，攪拌得白色凝膠，繼續(xù)攪拌約lOmin。將混合物轉(zhuǎn)入高壓釜中，室溫靜置陳化16h后，于110°C靜置晶化36h，自然冷卻至室溫。產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、400°C煅燒后，得分子篩樣品2。
[0014]實(shí)施例3:
將2.459g偏鋁酸鈉溶于25mL去離子水中，攪拌至完全溶解。將6.880g水玻璃與模板劑四乙基氫氧化銨(7mL 0.12mol/L)混合后，再與偏鋁酸鈉溶液混合，攪拌得白色凝膠，繼續(xù)攪拌約lOmin。將混合物轉(zhuǎn)入高壓釜中，室溫靜置陳化16h后，于120°C靜置晶化24h，自然冷卻至室溫。產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、450°C煅燒后，得分子篩樣品3。
[0015]實(shí)施例4:
將2.459g偏鋁酸鈉溶于25mL去離子水中，攪拌至完全溶解。將6.880g水玻璃與模板劑四乙基氫氧化銨(7mL 0.12mol/L)混合后，再與偏鋁酸鈉溶液混合，攪拌得白色凝膠，繼續(xù)攪拌約lOmin。將混合物轉(zhuǎn)入高壓釜中，室溫靜置陳化24h后，于100°C靜置晶化36h，自然冷卻至室溫。產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、450°C煅燒后，得分子篩樣品4。
[0016]對(duì)比例:
將2.459g偏鋁酸鈉溶于25mL去離子水中，攪拌至完全溶解。將6.880g水玻璃與模板劑四乙基氫氧化銨(7mL 0.12mol/L)混合后，再與偏鋁酸鈉溶液混合，攪拌得白色凝膠，繼續(xù)攪拌約lOmin。將混合物轉(zhuǎn)入高壓釜中，未經(jīng)室溫靜置陳化，于100°C靜置晶化42h，自然冷卻至室溫。產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、煅燒后，得分子篩樣品5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.在本發(fā)明涉及一種X型沸石分子篩的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)將偏鋁酸鈉溶于去離子水中，攪拌至完全溶解，得到溶液A; (b)將水玻璃與適量模板劑四乙基氫氧化銨混合后，得到溶液B，上述各原料的摩爾比為:原料摩爾比為偏鋁酸鈉:硅酸鈉:四乙基氫氧化銨=1:1:0.028 ； (c)把A溶液迅速加入到B溶液中，攪拌得白色凝膠，繼續(xù)攪拌lOmin，得到初始反應(yīng)液； (d)將初始反應(yīng)液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，經(jīng)過(guò)室溫靜置陳化16-24h，100-120°C的溫度下晶化24-42h，自然冷卻、洗滌、干燥、400-500 V煅燒后得到產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種X型沸石分子篩的制備方法，其特征在于，制備出的X型沸石分子篩，其中各氧化物的摩爾比為:n(Na2O):n(S12):n(Al2O3):n(H2O) =1:2:1: (110-150)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種X型沸石分子篩的制備方法，包括以下步驟：將偏鋁酸鈉溶于去離子水中，攪拌至完全溶解，得到溶液A；將水玻璃與適量模板劑四乙基氫氧化銨混合后，得到溶液B；把A溶液迅速加入到B溶液中，攪拌得白色凝膠，繼續(xù)攪拌10min，得到初始反應(yīng)液；將初始反應(yīng)液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，經(jīng)過(guò)室溫靜置陳化16-24h，100-120℃的溫度下晶化24-42h，自然冷卻、洗滌、干燥、煅燒后，得到產(chǎn)品。其中原料摩爾比為偏鋁酸鈉：硅酸鈉：四乙基氫氧化銨=1:1:0.028。該方法簡(jiǎn)單，成本低廉，制得的X型沸石分子篩的特征是粒徑可以達(dá)到10-20微米，分布均勻，形貌為高度規(guī)則的正八面體。
【IPC分類】C01B39-22
【公開(kāi)號(hào)】CN104528763
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410777235
【發(fā)明人】王敬峰, 王丹, 孫清清, 周忠福, 王清露
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日