[发明专利]一种NON型分子筛及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种NON型分子筛及其制备方法和应用。本发明的NON型分子筛具有如下示意性化学组成nSiO₂·Al₂O₃，其中10≤n≤40，所述分子筛的平均粒径为150～400nm。该NON型分子筛的平均粒径较小，具有优异的吸附性能。

技术领域

本发明涉及一种分子筛，具体涉及一种NON型分子筛及其制备方法和应用。

背景技术

沸石分子筛材料具有独特的内部结构和晶体化学性质，具有催化、吸附、离子交换等性能，在催化或离子吸附净化等环境修复方面有着广泛的应用。

NON型分子筛是一种属于正交晶系结构的具有六元环孔道结构的分子筛。该分子筛由于孔径小，因而在大分子催化反应中用途受到限制，也正是由于其较小的孔径，使得其在放射性物质的吸附、贮藏以及小分子选择性催化等方面具有优势，一般被作为吸附剂而广泛使用。同时，该分子筛在加氢催化剂上作为载体也具有独特的优势，可以负载钒、钼、镍、铂等贵重金属，是理想的加氢活性载体，同时具有较好的储氢吸附量。上世纪80年代初期，美国Mobil公司合成了高硅铝比的具有NON型结构的分子筛。该分子筛的孔径小，可制成天然离子筛，用于水质净化和污染土壤修复，以锁定、除去有毒重金属离子；也有望用于盐湖卤水提取有用的微量金属，对解决水资源短缺问题，促进社会经济发展和生态环境建设意义重大。

JP1242413A公开了一种用酸处理小孔径方沸石的方法，在不破坏其晶体结构的前提下提升材料的热稳定性和电粘性。US4568654公开了用含钴的金属配合物、双(三亚甲基)三甲基铵盐等作为有机结构导向剂，合成了NON型分子筛。US5194410公开了用硬甲基乙基苄基[3-(三甲基硅基丙烷)]氯化铵盐作为有机结构导向剂合成了NON型分子筛，但是该有机结构导向剂的结构复杂，价格比较昂贵。US20020085976公开了用N,N,N-三甲基(2-甲基-2-间-甲苯基丁基)铵盐、N,N,N-三甲基(2-甲基-2-邻-甲苯基丁基)铵盐、N,N,N-三甲基(2-甲基-2-对-甲苯基丁基)铵盐等结构复杂的有机结构导向剂合成了NON型分子筛。CN107473239A公开了用四乙基氢氧化铵和三甲基乙基溴化铵作为有机结构导向剂合成了NON型分子筛的方法，分子筛具有较好的储氢性能。

实际上，关于小孔径分子筛材料的合成报道不多，上述合成NON型分子筛使用的有机结构导向剂通常结构比较复杂，价格比较昂贵，有的还需要同时使用多种有机结构导向剂，或NON型分子筛的合成过程要多段晶化，操作复杂，且上述方法制备的NON型分子筛的平均粒径一般在5～10μm。

发明内容

本发明人在现有技术的基础上经过刻苦的研究，发现了一种平均粒径小、具有NON型结构的分子筛及其制备方法，该分子筛具有优异的吸附性能。

本发明一方面提供了一种NON型分子筛，所述分子筛具有如下示意性化学组成nSiO₂·Al₂O₃，其中10≤n≤40，优选10≤n≤30，所述分子筛的平均粒径为150～400nm，优选150～300nm，所述NON型分子筛具有基本上如下表所示的X-射线衍射图谱：

a：±0.30°，b：随2θ变化。

进一步，所述NON型分子筛的X-射线衍射图谱还包括如下表所示的X射线衍射峰，

a：±0.30°，b：随2θ变化。

本发明另一方面提供了一种上述NON型分子筛的制备方法，该方法包括以下步骤：

将硅源、铝源、氟化钠、有机结构导向剂(R)和水混合，然后进行晶化反应，得到所述NON型分子筛；其中所述有机结构导向剂选自以下结构式的化合物、其季铵盐或其季铵碱形式，