[发明专利]一种纳米层状斜发沸石分子筛的制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米层状斜发沸石分子筛的制备方法，包括以下步骤：首先将氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钾的混合物与硅源、铝源和水混合搅拌晶化一段时间后过滤得到溶液II；或将本专利制备的纳米层状斜发沸石分子筛完全溶解在氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钾的混合溶液中得到溶液III。然后将溶液II或溶液III作为结构促进剂加入到由不同硅源，氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钾的混合物、铝源、水形成的合成体系中，在80‑200℃下晶化10‑96小时，冷却至室温后经过固液分离，洗涤，干燥后即得到纳米层状斜发沸石分子筛。本发明通过加入结构促进剂有利于缩短晶化时间，降低晶化温度。所得纳米层状斜发沸石分子筛具有相对结晶度高，晶粒尺寸小等特点。

技术领域

本发明属于沸石分子筛材料制备技术领域，特别涉及一种纳米层状斜发沸石分子筛的制备方法。

背景技术

本发明属于无机合成微材料领域，特别涉及一种结构促进剂法合成纳米层状斜发沸石分子筛。

纳米层状斜发沸石分子筛具有十元环和八元环交叉结构，其骨架由硅、铝、氧等元素组成，孔道尺寸分别为0.75×0.31nm，0.46×0.36nm和0.47×0.28nm。独特的孔道结构、较强的离子交换性能和较高的吸附容量使其在气体分离，废水处理和土壤改良以及工业催化等领域表现出广阔的应用前景。自然界主要有片沸石和斜发沸石，但是近年来合成方法却鲜有报道，主要原因是合成条件非常苛刻，而且在合成产物中常常伴生其他杂相，极大地限制了应用和开发。

较早时期，Ames等人(American Minerals,1963,48:1374)按摩尔投料比Li₂O·Al₂O₃·8SiO₂·8.5H₂O在250-300℃下水热晶化2-3天得到类斜发沸石。随后，Goto等人(American Minerals,1977,62:330)在200℃及水热晶化25天后合成出了Na,K-斜发沸石，但含有大量丝光沸石等杂相。Itabashi等人(Zeolites，1986，6：30)通过硅铝酸盐凝胶在Na离子和K离子同时存在的情况下(不加入晶种)，以150℃的条件下水热合成晶化144h得到单一相的HEU结构分子筛。美国专利US4,503,023以氟硅酸铵为添加剂，得到了一种高硅的层状斜发沸石分子筛(LZ-219)。

虽然Satokawa等人(EP0681991[P].1995.，EP0681991[P].1995.，DE69511319T[P].2000.，JP3677807B[P].2005.，JPH0826721A[P].1996.)在100-200℃下水热晶化1-15天也可以合成出具有较高纯度的Na,K-斜发沸石，以及Williams等人(ChemicalCommunications,1997,21:2113-2114)在150℃下水热晶化336h后得到不含杂相的斜发沸石，但是其只能在非常窄的原料配比范围内才能合成出来，同时较高的反应温度和压力以及较长的晶化时间等苛刻条件不利于规模化工业生产。