[发明专利]测定ZSM-22分子筛中白硅石相含量的X射线衍射方法

说明书

一种测定ZSM‑22分子筛中白硅石相含量的X射线衍射方法，包括如下内容：a、将预处理的待测ZSM‑22分子筛样品与硅相标样混合，并且湿法研磨，得待测混合试样；白硅石相标样和相同质量的所述硅相标样混合，并且湿法研磨，得待测混合标样；b、用X射线衍射仪分别测定并收集所述待测混合试样和所述待测混合标样的粉末X射线衍射数据各两套；c、采用X射线衍射数据处理系统软件中的PearsonⅦ化学计量学分峰程序，获得每个试样中白硅石相(101)晶面和硅相(111)晶面峰面积强度计数值并求其平均值，用K值法计算待测ZSM‑22分子筛样品中白硅石相的含量。

技术领域

本发明专利涉及一种测定分子筛中白硅石相含量的X射线衍射方法，具体是一种测定ZSM-22分子筛中白硅石相含量的X射线衍射方法。

背景技术

ZSM-22分子筛在研发和工业生产过程中常伴有白硅石杂晶相，但其含量却不尽相同，有时高达30％。分子筛中含白硅石杂晶相会影响合成分子筛的纯度，纯度是分子筛主相的绝对含量(质量百分数)，直接与杂晶相的含量相关。将伴有白硅石杂晶相的分子筛制成催化剂后，一方面杂晶相作为催化剂的无效组分，在催化剂装填进化工反应器后，会占用反应器固定的有效空间，导致反应器中装填有效成分的催化剂质量不足，催化剂活性发挥受到限制；另一方面分子筛中白硅石杂晶相作为非目标合成物，在制备成催化剂后可能会增加化工副产物的发生，影响最终目的产物的选择性和收率，在长周期运行过程中，对催化剂的稳定性也不利。因此，分子筛中伴有白硅石杂晶相将深层次地影响催化剂的活性、选择性及稳定性等性能指标，更深层次地影响到工业装置的整体运行效果。

因ZSM-22分子筛中白硅石相含量直接影响催化剂的孔结构、性质，并决定催化剂的活性、选择性及稳定性等特定使用性能。因此，ZSM-22分子筛中白硅石相含量是表征该类分子筛和异构脱蜡催化剂的一个极其重要的参数。随着异构催化剂研究的不断深入，准确测定分子筛的这个重要参数变得越来越迫切。X射线衍射法制样简单、测定时间短、重复性好、可靠性高、费用低，广泛应用于分子筛结晶度、晶胞参数、硅铝比和纯度或杂晶相含量等的分析测定中。但采用X射线衍射法详细测定ZSM-22分子筛中白硅石相含量的专利、标准或研究报告尚未见报道。

涉及ZSM-22分子筛较多的是合成或相关的催化研究报告，但在其中通常也只是简单提及该成分，并没有任何对于白硅石相含量的分析测定方法(例如，汪亚涛，徐军，韩丽，等.ZSM-22分子筛的合成与表征[J].天津化工， 2011，25(5)：21～23.等)。

《粉末多晶X射线衍射技术原理及应用》，郑州大学出版社，张海军等主编，提到XRD测定时对样品的前处理是研磨，其中样品研磨后粉末粒度约为1μm～5μm，但怎么实现这种研磨并应用于实际的工业分析中，本书并没有给予介绍。众所周知：小于10μm粒度的颗粒怎么获得？尤其还要求有一定粒度范围1μm～5μm的颗粒，一定须要筛子，可小于10μm的标准筛子，国内外都没有出售，即使花费大量外汇给予特殊订购，外商答复：不能保证解决颗粒筛分过程中产生静电问题。另外，该书于2010年出版，但在该书出版之时及之前，还没有X射线衍射用的微米研磨机销售，要实现试样粉末粒度约为1μm～5μm的研磨过程，尤其人工研磨过程，是极端困难的。当时，该提法仅仅是X射线粉末衍射理论上的一种泛泛的指导性分析策略，是否适用于ZSM-22分子筛的研磨尚未其它任何参考文献作为支持。实际的工业分析实践表明：当时的这种分析策略并不适用于ZSM- 22分子筛的研磨过程。也有文献报道：样品需要研磨至粒度10μm，以制备试样粉末(例如，储刚，陈刚.X射线衍射法测定ZSM-5分子筛硅铝比[J]. 石油化工，1995，24(7)：498.)。对样品研磨后试样粉末粒度的要求不尽相同。由此可知：样品须要研磨至能满足分析要求即可，而怎么实现该研磨过程，才是最为关键的核心技术内容，所有的文献都是泛泛而谈，并未给出切实可行的研磨方案，只有本专利给出了可操作且可验证的研磨方案，包括具体的研磨设备。