[发明专利]一种SSZ-24分子筛的制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种SSZ‑24分子筛的制备方法及其应用。所述方法包括以下步骤：将硅源、碱源、模板剂和水混合均匀，晶化，固液分离，洗涤，干燥，焙烧，得SSZ‑24分子筛；所述模板剂为环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯。本发明通过绿色一步法制得SSZ‑24分子筛，与传统的硅源先形成凝胶再晶化的分子筛合成方法不同，本发明在低水、低模板剂用量的条件下，硅源不形成凝胶，而是硅源首先在模板剂表面形成晶核，然后逐步进行晶化反应制得SSZ‑24分子筛，制备工艺环保，操作简单，生产成本低，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及分子筛技术领域，尤其涉及一种SSZ-24分子筛的制备方法及其应用。

背景技术

分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分子筛的应用非常广泛，可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等。常用分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小的孔道和空腔体系，不同种类的分子筛具有不同尺寸的空穴和孔隙，分子筛的吸附和催化性能与其晶体结构中的空穴和孔隙的尺寸密不可分。分子筛晶体材料的结构中存在纳米级的空腔中可以填充水及其它客体分子，其结构特性使其具有选择性分离(离子交换及吸附)的能力，分子筛的质子形式作为重要的多相酸催化剂在工业中被广泛应用。世界上多数的汽油都是通过分子筛催化剂进行石油催化裂化获得，这归因于分子筛的强酸性及其特有的择形选择性。由于分子筛的工业价值，其合成已经受到越来越多的重视。

SSZ-24是一种具有AFI拓扑结构的高硅分子筛，是由美国化学家Zones在二十世纪八十年代通过水热法合成出来的。该分子筛是一种棱柱状沸石，具有一定的催化能力，可用于联苯和乙烯的烷基化反应。在US 4936977专利中，Zones第一次公开了SSZ-24分子筛的合成方法，通过N,N,N-三甲基金刚烷氢氧化铵为模板剂，但该模板剂不仅价格昂贵，污染严重，且晶化时间较长，限制了SSZ-24的应用及发展。因此，研发一种不使用N,N,N-三甲基-1-金刚烷胺有机模板剂，且能够大大缩短合成时间，降低生产成本的绿色环保的SSZ-24分子筛合成方法，具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有SSZ-24分子筛的制备方法中模板剂价格昂贵，含有N元素污染严重，晶化时间长的问题，本发明提供一种SSZ-24分子筛的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种SSZ-24分子筛的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将硅源、碱源、模板剂和水混合均匀，晶化，固液分离，洗涤，干燥，焙烧，得SSZ-24分子筛；所述模板剂为环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯。

相对于现有技术，本发明提供的SSZ-24分子筛的制备方法，使用不含N的有机物模板剂代替N,N,N-三甲基金刚烷氢氧化铵，不但大大降低了分子筛的合成成本，缩短了晶化时间，提高了合成效率，且由于所选用的模板剂中只含有C、H、O三种元素，避免了母液中氨氮化合物超标所造成的环境污染。本发明通过绿色一步法制得SSZ-24分子筛，与传统的硅源先形成凝胶再晶化的分子筛合成方法不同，本发明在低水、低模板剂用量的条件下，硅源不形成凝胶，而是硅源首先在模板剂表面形成晶核，然后逐步进行晶化反应制得SSZ-24分子筛，合成的分子筛结晶度高，纯度高，制备工艺环保，操作简单，生产成本低，易于工业化生产。

优选的，所述硅源中SiO₂、碱源中Na₂O、模板剂和水的摩尔比为1:0.01～2:0.1～3:10～50；其中硅源以SiO₂计，碱源以Na₂O计。