[发明专利]一种高结晶度ZSM-22分子筛的动态合成方法

说明书

本发明公开了一种高结晶度ZSM‑22分子筛的动态合成方法。将蒸馏水、铝源、模板剂、晶种、无机碱、硅源和合成助剂调配成混合液置于水热合成釜中，在室温下以20～100r/min的搅拌速率老化处理1～24小时后密封合成釜；然后在100～300℃下以30～200r/min的搅拌速率晶化24～150小时，晶化完成后冷却至室温，出料、洗涤、分离并干燥得到ZSM‑22分子筛。该方法在合成过程中按合成助剂/Al₂O₃＝0.1～50添加合成助剂以提高产物结晶度，减少模板剂的用量，从而降低成本并减少对环境的污染，合成工艺更为绿色环保。

技术领域

本发明属于分子筛技术领域，具体涉及一种高结晶度ZSM-22分子筛的动态合成方法。

背景技术

沸石分子筛是一类以铝氧四面体和硅氧四面体为基本单元，通过氧桥相互连接构成的具有规则孔道(或笼)结构的硅铝酸盐晶体。其组成通式一般写为[M(Ⅰ),M(Ⅱ)]O·Al₂O₃·nSiO₂·mH₂O]。其中，M(Ⅰ)和M(Ⅱ)分别指一价或二价金属阳离子；n为分子筛的硅铝比，始终大于1.0，即不存在Al-O-Al键；m为物理吸附或者化学吸附的水分子数。阳离子和吸附水位于孔道和笼内，带正电荷的M阳离子(Na⁺、K⁺、Ca⁺、H⁺等)与带负电荷的铝氧四面体基本结构单元中和，使整个骨架呈电中性。由于沸石分子筛具有较为规则的微孔分布、较大的比表面积、孔容和高的热稳定性，在石油化工、精细化工、天然气化工、吸附分离和环保等诸多领域有着广泛应用。

ZSM-22沸石分子筛是一种高硅分子筛材料，具有TON结构的拓扑框架。其独特的十元环一维主孔道结构和适宜的表面酸性，是长链烷烃选择裂化/异构化反应理想的催化剂。

中国专利(CN 105129814A)公开了一种ZSM-22分子筛的制备方法，是按照Al₂O₃:SiO₂:K₂O:DAH:H₂O＝1:90～130:14～20:57～113:2223～3556的摩尔比，向氢氧化钾，铝基MOFs材料和DAH的水溶液中加入硅溶胶和ZSM-22分子筛晶种，150～170℃晶化48～72h，焙烧得到ZSM-22分子筛。该方法能够合成出具有TON拓扑结构特征的纯相ZSM-22分子筛，且所合成ZSM-22分子筛的比表面积达到200m²/g以上。

中国专利(CN 105293516A)公开了一种使用晶种快速制备ZSM-22分子筛的方法，将去离子水与硅源、铝源和无机碱混合均匀，再加入ZSM-22晶种搅拌均匀形成混合凝胶，室温下陈化后进行晶化，可以在较短时间下得到ZSM-22分子筛。

文献[Masih D,Kobayashi T,Baba T.Hydrothermal synthesis of pure ZSM-22under mild conditions[J].Chemical Communications,2007,31(31):3303-3305.]在433K(160℃)的晶化温度下，以1,8-二氨基辛烷为模板剂采用水平搅拌方式制备出纯相的ZSM-22。研究成果实现了在低转速(20rpm)且温和的水热条件下通过加入磁子增强混合程度以合成高纯产物的目标，但实验结果表明还是存在杂晶相。在目前的ZSM-22合成研究中，产物在动态合成条件下结晶度相对较低，影响其工业化生产及产品效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高结晶度ZSM-22分子筛的动态合成方法，以解决现有技术中动态条件下ZSM-22结晶度低的问题。

本发明所述高结晶度ZSM-22分子筛的动态合成方法的具体步骤为：