[发明专利]一种快速晶化合成EMT分子筛的方法

说明书

本发明涉及一种快速晶化合成EMT分子筛的方法，在合成体系中加入在无模板剂条件下合成出的EMT分子筛晶种并制成凝胶，将凝胶陈化之后，在水热晶化12～72h，再在微波条件下晶化4～360min合成EMT分子筛。与现有技术相比，本发明合成EMT分子筛的方法模板剂用量少，分子筛晶化时间短，结晶度高，能耗低。

技术领域

本发明涉及分子筛制备领域，尤其是涉及一种快速晶化合成EMT分子筛的方法。

背景技术

EMT分子筛属于六方晶系，空间群为P6₃/mmc，晶胞参数a＝b＝1.7374nm，c＝2.8365nm，骨架密度为12.9T/nm³。EMT分子筛具有三维十二元环孔道体系，有较强的酸性，在石油加工中EMT沸石在长链烷烃的加氢裂化，丁烯-异丁烷烷基化及流体催化裂化(FCC)等反应中具有优良的催化性能，应用前景广。关于这种具有良好工业应用前景的大孔沸石在催化和吸附方面的应用已有许多报道，尤其是在异丁烷/2-丁烯烷基化生产高辛烷值汽油的催化反应中，EMT沸石显示了优于FAU的催化性能。

EMT的骨架结构是由十二元环、六元环和四元环组成的，EMT分子筛属于八面沸石的一种，于1990年法国人在实验室采用18-crown-6模板剂首先合成出来，其后又用15-crown-5模板剂合成了立方晶相的八面沸石(FAU)。后来还运用了其他的冠醚类化合物为模板剂也合成了相应的八面沸石。18-crown-6价格昂贵，在合成EMT分子筛过程中用量大，如不使用18-冠-6醚，合成的分子筛含有大量杂晶，且晶化速率缓慢。

科研工作者，在如何减少模板剂用量方面做了大量研究，如文献Microporous AndMesoporous Materials,1999,28(3):361-375中报道通过在整个合成过程中不停转动反应釜的方法(STNTFF法)，成功地在ether/Al₂O₃＝0.143的条件下合成出了纯EMT沸石，但是样品晶化时间长达25天，并且样品结晶度并不高。CN1369433A公开了一种EMT沸石的合成方法，以18-crown-6醚为模板剂，并在合成体系中加入一定量磷酸钠、二聚磷酸钠、五聚磷酸钠等含磷的无机盐乳剂，可以使冠醚的用量减少40％～50％(摩尔量)，晶化时间可以缩短，但使用含磷的添加剂，可能使沸石中含有少量磷元素，影响EMT分子筛的催化活性。

研究者也试图通过使用其他模板剂来代替18-冠-6醚的使用，如US5716593公开了一种采用有机胺为模板剂，水热合成八面沸石的方法，其合成的产品属于立方晶相的八面沸石，即FAU沸石。US5549881采用有机模板剂和Y沸石晶种，在水热条件下合成高硅铝比的FAU沸石。这些合成方法不能得到六方晶相的EMT沸石。CN1951809A公开了一种以聚乙二醇为模板剂合成EMT分子筛的方法，在常规水热环境下晶化2～7天，在一定程度上缩短了晶化时间，但合成出的样品含有大量杂晶。

南开大学使用晶种来加速诱导EMT分子筛的合成，CN103708489A公开了一种无模板剂合成体系中通过引入晶种的方式，来制备纯晶相EMT分子筛。该发明使用的晶种，需使用过量的冠醚来制备(18-冠-6醚/Al₂O₃＝1.0)，且晶种的合成时间耗时15天，能耗较大。而无模板剂下合成EMT分子筛的研究也获得了重大突破，文献Science,2012,335:70-73在无模板剂下使用硅酸钠、铝酸钠、氢氧化钠作为原料成功合成出超小EMT沸石，具有纳米结构的晶核，合成时间缩短至36h，合成温度低30℃，但相对结晶度低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种在合成体系中加入无模板剂下合成出的EMT分子筛晶种，并引入微波晶化的方式来制备EMT分子筛，旨在提高EMT分子筛的晶化速率，降低模板剂的使用量。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现，一种快速晶化合成EMT分子筛的方法，包含以下步骤：