[发明专利]一种有机酸或有机碱改性斜发沸石的制备方法

说明书

本发明公开了一种有机酸或有机碱改性斜发沸石的制备方法，包括：将碱源、硅源、铝源、二元醇或其聚合物、水混合均匀并搅拌至澄清，得到溶液Ⅰ；将晶种加入到溶液Ⅰ中，在80‑200℃下水热晶化10‑96h，冷却至室温后，经固液分离、洗涤、干燥，得到固体Ⅰ；将固体Ⅰ加入到过渡金属盐溶液中充分搅拌后，再加入酸溶液继续搅拌，经固液分离、洗涤、干燥，得到固体Ⅱ；将固体Ⅱ加入到有机酸或有机碱的水或有机溶剂中充分搅拌后，经固液分离、洗涤、干燥，得到有机酸或有机碱改性斜发沸石。本发明所制备的有机酸或有机碱改性斜发沸石，无杂相；整个生产过程具有原料易得、产率高、能耗低、操作易行等特点，尤其适合规模化工业生产。

技术领域

本发明涉及沸石制备技术领域，具体涉及一种有机酸或有机碱改性斜发沸石的制备方法。

背景技术

斜发沸石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；其独特的孔道结构、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、土壤改良以及工业催化等领域表现出广阔的应用前景。虽然斜发沸石在自然界中含量丰富，但较低的纯度使其应用受到了一定限制；因此。高纯度斜发沸石的合成及其改性研究受到了人们的普遍关注。

早在1963年，Ames等人(American Mineralogist,1963,48:1374)首次报道了类斜发沸石的合成，合成条件为250-300℃下水热晶化2-3天。随后，Goto等人(AmericanMineralogist,1977,62:330)在200℃下水热晶化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。经过长期探索，直到1986年，Itabashi等人(Zeolites,1986,6:30)首次合成了单一晶相的Na,K-斜发沸石，但晶化时间长达144h，晶化温度较高。近年来，晶种法在斜发沸石合成过程中不断应用和发展(Nature,1983,304:255；Microporous Materials,1997,8:49；Journal of Materials Chemistry,1998,8:233；Chinses Journal ofInorganic Chemistry,2007,23:994；中国发明专利申请号201410010020.7)，极大地缩短了合成高纯度斜发沸石的晶化时间，降低了晶化温度。同时，不同形貌的斜发沸石及其合成方法(中国发明专利申请号201910106155.6；201910974399.6；201910973608.5)也见诸报道。

近年来，为了进一步拓展斜发沸石应用前景，高纯度合成斜发沸石的改性研究成为了斜发沸石合成领域的研究热点之一。Ullah等(Arabian Journal of Chemistry,2019,13:4092)通过水热法将晶相可控、粒径可调的TiO₂负载于斜发沸石上，使其在水溶液中表现出优异的紫色染料降解性能。Li等(Materials Chemistry and Physics,2020,256:123760)采用不同碱金属离子对合成斜发沸石进行离子交换，进一步改善了对CH₄/N₂的吸附分离性能。

但是，目前，基于有机酸或有机碱改性斜发沸石制备方法却鲜有报道。

发明内容

为拓展斜发沸石制备方法，本发明提供一种有机酸或有机碱改性斜发沸石的制备方法。

本发明公开了一种有机酸或有机碱改性斜发沸石的制备方法，包括：

步骤1、将碱源、硅源、铝源、二元醇或其聚合物、水混合均匀并搅拌至澄清，得到溶液Ⅰ；

步骤2、将晶种加入到所述溶液Ⅰ中，在80-200℃下水热晶化10-96h，冷却至室温后，经固液分离、洗涤、干燥，得到固体Ⅰ；

步骤3、将所述固体Ⅰ加入到过渡金属盐溶液中充分搅拌后，再加入酸溶液继续搅拌，经固液分离、洗涤、干燥，得到固体Ⅱ；