[发明专利]一种Beta-FER共晶分子筛的合成方法

说明书

本发明公开了一种Beta‑FER共晶分子筛及其合成方法，将硅源、铝源、碱和模板剂混合均匀，通过水热晶化，一步法合成Beta‑FER共晶分子筛，所得共晶分子筛晶相比例可控。

技术领域

本发明是关于共晶分子筛的合成方法，更进一步说，本发明是关于Beta-FER共晶分子筛的合成方法。

背景技术

FER分子筛是一种具有镁碱沸石拓扑结构的层状分子筛材料，具有垂直交叉的二维孔道系统，其中十元环孔道大小约为0.42×0.54nm，八元环孔道大小为0.35×0.48nm。由于其适宜的孔道、优良的热稳定性和酸性，被广泛用于异构化、聚合和裂化等烃类转化反应过程。

Beta分子筛是唯一具有三维十二元环直通道体系的沸石，其独特的孔道结构以及酸性使得Beta分子筛具备很高的加氢裂化、加氢异构化催化活性和直链烷烃的吸附能力，在石油化工和精细化工领域均具有广泛的应用。

共晶分子筛是指由两种或多种分子筛形成的共结晶产物，是具有两种或多种分子筛结构特征的复合晶体，该类分子筛往往具有不同与单独分子筛或者对应机械混合物的性能。由于共晶分子筛具有多重结构和叠加功能，避免了单一孔道结构体系的缺陷，在催化和吸附等方面表现出广阔的应用前景。如中国专利CN1648046A公开的一种丝光沸石和Beta沸石混晶材料用于催化甲醇芳构化反应时，表现出比机械混合材料更好的芳烃选择性。中国专利CN105817260A公开了一种合成FER/MOR共晶分子筛的方法，合成得到的共晶分子筛在1-丁烯骨架异构化反应中表现出明显优于单相结晶FER或MOR分子筛的催化性能。

目前已报道的共晶分子筛体系主要有MFI/MEL、BEA/MOR、FAU/EMT、STF/SFF和OFF/ERI等。但到目前为止，未见关于合成Beta/FER共晶分子筛材料的报道。因此，本发明旨在提供一种Beta/FER共晶分子筛的合成方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种Beta/FER共晶分子筛的合成方法。

本发明提供的Beta/FER共晶分子筛的合成方法，将硅源、铝源、碱和模板剂混合均匀，通过水热晶化，降温冷却，分离最终得到Beta-FER共晶分子筛。

更具体的说，本发明提供的合成方法是按照：铝源(0-50)：硅源(5-100)：无机碱(2-25)：模板剂a(2-15)：模板剂b(0-10)：水(200-3500)的摩尔组成，将铝源、硅源、无机碱、模板剂a、模板剂b和水混合均匀，以一定的升温速率升至晶化温度，在水热晶化条件下反应，晶化结束后降温冷却，分离，洗涤。其中，在摩尔组成式中，铝源以Al₂O₃计、硅源以SiO₂计。

在本发明提供的方法中，模板剂a为四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化氨、丁二胺、六亚甲基亚胺以及环己胺中的一种或多种混合。

在本发明提供的方法中，模板剂b为聚季铵盐-6、聚季铵盐-11或聚季铵盐-32中的一种或多种混合。

在本发明提供的方法中，铝源为氢氧化铝、拟薄水铝石、氯化铝、硫酸铝、铝酸钠中的一种或多种混合。

在本发明提供的方法中，硅源为水玻璃、白炭黑或正硅酸乙酯中的一种或多种混合。

在本发明提供的方法中，无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的一种或多种混合。

在本发明提供的方法中，水热晶化温度为120-218℃，水热晶化时间为10-155h。

在本发明提供的方法中，水热晶化的升温速率为0.5-20℃/min。

本发明所述聚季铵盐-6为二甲基二烯丙基氯化铵的共聚物，分子式为(C₈H₁₆ClN)_n，n为正整数；结构式为：