[发明专利]无锗IWR沸石分子筛的制备方法

说明书

本发明涉及一种无锗IWR沸石分子筛的制备方法，所要解决现有技术存在合成IWR沸石分子筛所用模板剂和Ge元素价格昂贵以及所得IWR沸石分子筛结构稳定性差等问题。本发明通过使用廉价的、可从市售获取的氢氧化胆碱作为有机模板剂，按照氢氧化胆碱/SiO₂＝0.1～1.5，SiO₂/B₂O₃＝0.5～100，杂原子金属W的氧化物/SiO₂＝0～0.2，F^‑/SiO₂＝0.1～1.5，H₂O/SiO₂＝1～50的摩尔组成，将混合物水热晶化得到多孔结晶IWR沸石分子筛。本发明合成得到的IWR沸石分子筛结构稳定；合成范围广，操作简单易行，便于进行推广。

技术领域

本发明涉及一种沸石分子筛的制备方法，更确切地说是涉及一种无锗IWR沸石分子筛的制备方法。

技术背景

沸石分子筛是一种结晶多孔硅酸盐材料，被广泛用作吸附剂、离子交换剂和工业催化剂。目前，经国际分子筛协会核准的分子筛拓扑结构已经达到了231种。

多维孔道结构的分子筛在催化反应中具有扩散优势，而当各方向的孔道具有不同的孔径大小时，分子筛可以表现出独特的择形催化能力。从石油化工的角度考虑，12元环×10元环孔道结构的分子筛在芳香族的烷基化反应中具有优异的催化性能。

IWR沸石分子筛与CIT、SSZ-26、SSZ-33等分子筛具有相同的周期性构筑单元或称堆积层，但是几种分子筛的层间堆积方式不同。在IWR分子筛中，层间的堆积方式为AAA…，产生了沿b轴方向的10元环直孔道与沿c轴方向的12元环直孔道、沿a轴方向的12元环“之字形”孔道相互交叉的三维孔道体系。第一个被报道的IWR结构分子筛是ITQ-24，由Corma课题组通过使用六亚甲基双(三甲铵)双阳离子模板剂合成得到(US 7344696B)，合成中需引入大量的Ge来稳定IWR结构中存在的双四元环(D4R)结构单元。吴鹏等人公开了使用二甲基六亚甲基胺等模板剂合成IWR结构沸石分子筛ECNU-3的方法(CN1328164C)，在该方法中同样引入了大量的Ge作为沸石分子筛的骨架元素。

以上合成IWR沸石分子筛的方法中使用了难以从市售获取的、价格昂贵的模板剂；引入了大量的Ge作为骨架元素，增大了合成成本；Ge的存在使沸石分子筛的结构稳定性，尤其是水热稳定性大大降低，不利于工业推广。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在合成IWR沸石分子筛所用模板剂成本高昂、Ge的使用量大和所得IWR沸石分子筛结构稳定性差等问题，提供一种IWR沸石分子筛的合成方法，该方法采用廉价的、可从市售获取的有机模板剂合成无锗IWR沸石分子筛，所得IWR沸石分子筛结构稳定性好，具体地说是使用氢氧化胆碱为模板剂合成无锗IWR沸石分子筛。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种无锗IWR沸石分子筛的制备方法，包括如下步骤：将硅源、硼源、氢氧化胆碱、杂原子金属元素W的氧化物、氟化物和水按照氢氧化胆碱/SiO₂＝0.1～1.5，SiO₂/B₂O₃＝0.5～100，杂原子金属元素W的氧化物/SiO₂＝0～0.2，F^-/SiO₂＝0.1～1.5，H₂O/SiO₂＝1～50的摩尔比例混合均匀得到混合物；将上述混合物水热晶化，得到晶化产物；对上述晶化产物进行洗涤、分离、干燥和煅烧操作。

上述技术方案中，有机模板剂氢氧化胆碱与SiO₂之间的摩尔比值为氢氧化胆碱/SiO₂＝0.2～1.0，更优的比值为氢氧化胆碱/SiO₂＝0.3～0.8。。