[发明专利]无溶剂固相合成ZSM-48沸石的方法

说明书

本发明涉及分子筛制备技术，旨在提供一种无溶剂固相合成ZSM‑48沸石的方法。包括：将硅源、铝源、氟化铵和作为模板剂的4‑二甲氨基吡啶添加至研钵中，研磨5min；将研磨所得混合物置于反应釜中，在140～200℃晶化反应1～8d；反应结束后将产物抽滤，烘干，即得到ZSM‑48沸石。与现有技术相比，本发明制备得到的产品保持了良好的结晶度和纯度，具有良好的催化反应活性。整个生产过程不仅没有使用溶剂，减少了在生产过程中不必要的损耗，极大地提高了产率。合成操作简单易行，减少了使用昂贵有机模板剂的成本，在实际化工生产领域具有重要意义。

技术领域

本发明属于分子筛制备方法，特别是涉及在新型模板剂作用下无溶剂固相合成ZSM-48沸石的方法。

背景技术

硅基沸石分子筛材料在石油化工和精细化工领域有着广泛的应用。一维十元环硅基沸石分子筛作为其中的重要一族，常见的有ZSM-22，ZSM-48，EU-1等。其中，ZSM-48沸石孔径为0.53nm×0.56nm，具有很好的热稳定性和水热稳定性以及可以调变的酸性。因此，ZSM-48沸石在择形催化、烷基化、加氢异构等反应中显示出优异的催化性能。

然而，传统的ZSM-48沸石是在水热体系下合成的，这会使得其合成效率低下以及存在一定的安全隐患。另一方面，合成ZSM-48沸石的有机模板剂主要为溴化六甲铵，这也大大增加了合成的成本，限制了其应用。因此，发展一种全新的低成本有机模板剂和全新的合成方法合成ZSM-48沸石来消除安全隐患、提高合成效率、降低合成成本就迫在眉睫。

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，提供一种无溶剂固相合成ZSM-48沸石的方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种无溶剂固相合成ZSM-48沸石的方法，包括以下步骤：

(1)将硅源、铝源、氟化铵和作为模板剂(T)的4-二甲氨基吡啶，按SiO₂∶Al₂O₃∶NH₄F∶模板剂的摩尔比等于1∶0～0.05∶0.5～2∶0.1～0.3添加至研钵中，研磨5min；

(2)将研磨所得混合物置于反应釜中，在140～200℃晶化1～8d；反应结束后将产物抽滤，烘干，即得到ZSM-48沸石。

本发明中，所用的硅源为固体硅胶或白炭黑，铝源为薄水铝石或氢氧化铝。

本发明中，在晶化反应开始时，向反应体系中加入晶种以加快晶化反应速度。

发明原理描述：

溴化六甲铵作为一种双季铵盐，能够导向多种沸石分子筛，包括ZSM-48沸石。然而其价格昂贵，并且ZSM-48沸石的合成必须在溶剂存在和模板剂运用于水热条件下才能完成。

4-二甲氨基吡啶是一种很好的模板剂且廉价易得，也有被用于在水热条件下合成硅锗PKU-16和膦铝EMM-8分子筛。但是，由于在水热过程中在该模板剂难以形成ZSM-48，故本领域中对于利用4-二甲氨基吡啶导向沸石ZSM-48仍存在技术障碍。

本发明通过构建固相体系，使晶化反应处于超浓体系中，促使形成ZSM-48沸石结构；通过投放晶种更能加快晶化反应速度，从而实现了技术上的突破。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、制备得到的产品保持了良好的结晶度和纯度，具有良好的催化反应活性。

2、整个生产过程不仅没有使用溶剂，减少了在生产过程中不必要的损耗，极大地提高了ZSM-48的产率。

3、合成操作简单易行，减少了使用昂贵有机模板剂(T)的成本，在实际化工生产领域具有重要意义。