[发明专利]高硅铝比的霞石结构分子筛及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高硅铝比的霞石结构分子筛及其制备方法，主要解决的技术问题之一是提供一种现有技术中未涉及的高硅铝比的霞石结构分子筛。该分子筛包含如下摩尔比的化学组成：XO₂：nY₂O₃，其中X为硅，Y为铝、硼、镓、铁等元素中的至少一种，0.02≤n≤0.10。该霞石结构的分子筛具有高的硅铝比和高的热稳定性能，可以应用于吸附分离以及作为脱除NOx反应的催化剂。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的分子筛的制备方法。本发明通过将GME结构的沸石分子筛在600～850℃的条件下进行焙烧处理得到高硅铝比的霞石结构分子筛的方法，从而较好地解决了该技术问题。

技术领域

本发明涉及一种高硅铝比的霞石结构分子筛及其制备方法。

背景技术

沸石分子筛为一种结晶的硅酸盐材料，其中的硅元素也可以被其它元素，特别是一些三价或四价元素如Al,B,Ga,Ge等部分取代，由于其结构和化学性质上的一些特殊性，沸石分子筛在催化，吸附以及离子交换等领域都具有广泛应用。决定分子筛应用性能的一个关键因素是其孔道或者笼穴特征，而这些特征是由分子筛的本征晶体结构所决定的，因而获得新晶体结构的分子筛对于开拓分子筛的应用来说具有非常重要的意义。

一些分子筛可以从自然界中获得，然而，大部分在催化领域获得实际应用的分子筛都是通过人工合成的方法来得到的。水热合成法是最常用的合成分子筛的方法，一些在工业上具有重要应用的分子筛，比如A型分子筛，X型分子筛，Y型分子筛，ZSM-5分子筛等等都可以通过水热合成法得到。一个典型的水热合成法的主要步骤是首先将硅源，铝源，结构导向剂，碱和水均匀混合，得到初始溶胶，然后再将该溶胶置于反应釜中，密闭后在一定的温度和自身压力下进行晶化反应。

另外一种人工获得分子筛的方法是将分子筛的前驱体通过高温焙烧的方法得到，最常见的是二维的层状分子筛通过高温转化为三维的分子筛，如US4954325通过焙烧层状材料的前驱体MCM-22P获得了结晶分子筛MCM-22，该分子筛已被发现在芳烃的烷基化反应具有优异的催化性能。文献(J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1995,2187-2188)通过层状前驱体材料的高温转晶获得了具有FER结构的沸石分子筛。文献(Microporous and MesoporousMaterials.,2008,110,488-500)通过对层状的TMA-RUB-18预先进行酸化处理后获得了RWR型的沸石分子筛。文献(Mircoporous and Mesoporous Materials.,2006,90,87-101)报道了一种含哌嗪的EU-19层状硅酸盐材料在1000℃的空气中焙烧可以转化为EU-20b分子筛。文献(Microporous and Mesoporous Materials.,2005,83,201-211)则发现焙烧烷基铵阳离子插层的RUB-18层状硅酸盐可以获得RUB-24分子筛。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种现有技术中未涉及的高硅铝比的霞石结构分子筛。该霞石结构的分子筛具有高的硅铝比和高的热稳定性能，可以应用于吸附分离过程以及作为脱除NOx反应的催化剂。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的分子筛的合成方法。

为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种高硅铝比的霞石结构分子筛，它包含如下摩尔比的化学组成：XO₂：nY₂O，其中X为硅，Y为铝、硼、镓、铁等元素中的至少一种，0.02≤n≤0.10，所述的高硅铝比的霞石结构分子筛在以及处出现相对强度大于1％的X射线衍射峰。

上述技术方案中所述的高硅铝比的霞石结构分子筛，其特征在于它具有摩尔比为XO₂：nY₂O₃的化学组成，其中n值的优选范围是0.03≤n≤0.10。