[发明专利]一种合成分子筛的方法及其制得的分子筛

说明书

本发明公开了一种合成分子筛的方法及其制得的分子筛。该合成分子筛的方法，包括：(1)配制第一溶液：含有有机溶剂和硅源；(2)配制第二溶液：含有第一有机模板剂T、有机溶剂和铝源；(3)将第一溶液和第二溶液分两路通入超重力反应器中，超重力旋转搅拌下直接晶化，反应后，得到分子筛产物。本发明提供的方法无需常规老化过程，反应过程采用超重力强化技术，直接升温晶化，合成时间短，得到形貌和粒径特殊的分子筛。

技术领域

本发明涉及一种合成分子筛的方法及其制得的分子筛，属于沸石分子筛合成技术领域。

背景技术

沸石分子筛是一种无机晶体材料，因具有规整的孔道结构、特殊的表面性能、较好的热稳定性及水热稳定性，被广泛应用于催化、吸附和离子交换等领域中。现今沸石分子筛的种类已超过120多种，孔道尺寸从微孔扩展到了中孔，骨架化学组成从硅酸铝扩展到了含有各种杂原子的硅铝酸盐及磷铝酸盐，已成为石油加工和精细化工中不可缺少的催化和吸附材料。

CN200910072747.7公开了一种纳米ZSM-5分子筛的制备方法。该方法是将预晶化晶种加入到无模板剂合成纳米ZSM-5分子筛的凝胶体系中，再于160-185℃下晶化12-36小时，冷却至室温将产物离心过滤、洗涤、干燥、焙烧，制得纳米ZSM-5分子筛。

CN201210287914.1公开了一种介孔沸石分子筛的制备方法，以正硅酸乙酯作为硅源，以偏铝酸钠作为铝源，以双功能三铵基季铵盐阳离子型表面活性剂作为模板剂，在碱性条件下通过水热合成法制备具有微孔晶化孔壁的介孔沸石分子筛。该介孔沸石分子筛具有特有的中孔/微孔多重孔结构。

CN201810015545.8公开了一种制备硅铝分子筛的超重力方法。该方法采用内循环超重力反应器作为反应装置，硅源和铝源通过液体进口管同时泵入超重力反应器，两股原料预混过后得到初始凝胶，使得反应体系借助超重力的快速混合的特性，在微观条件下使得原料配比得到精确调控，使结晶过程在微观均匀的环境中进行，从而使成核，生长过程均匀可控，晶粒均匀生长粒度分布窄化。

目前，虽然对超重力过程强化技术有了一定的研究成果，但面向分子筛催化剂制备过程强化技术研究，尤其是关于具有代表性的水热反应结晶体系中传递/混合过程与反应协同机制研究还有待深入，工业化制备关键技术还有待突破。另外现有分子筛合成方法中，反应溶液通常首先要经过常规老化制备过程再升温晶化反应最后得到分子筛产物，如何一步高效直接合成分子筛，尤其是小粒径且分布均匀的分子筛合成方法，现有技术涉及不多。

发明内容

本发明提供了一种合成分子筛的方法及其制得的分子筛。该方法无需常规老化过程，反应过程采用超重力强化技术，直接升温晶化，合成时间短，得到形貌和粒径特殊的分子筛。

本发明第一方面提供了一种合成分子筛的方法，包括：

(1)配制第一溶液：含有有机溶剂和硅源；

(2)配制第二溶液：含有第一有机模板剂T、有机溶剂和铝源；

(3)将第一溶液和第二溶液分两路通入超重力反应器中，超重力旋转搅拌下直接晶化，反应后，得到分子筛产物。

进一步地，步骤(1)第一溶液中，所述有机溶剂和硅源(硅源以SiO₂计)的摩尔比为5-100，优选为5-50。

进一步地，步骤(1)和步骤(2)中，所述有机溶剂各自独立选自有机醇类、有机醚类或有机酮类中的至少一种，其中，有机醇类可以为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇中的至少一种，有机醚类可以为乙醚，有机酮类可以为丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮中的至少一种。

进一步地，步骤(1)第一溶液中，所述硅源为硅酸酯类化合物，选自正硅酸四乙酯、正硅酸异丙酯或正硅酸四甲酯中的至少一种，优选为正硅酸四乙酯。