[发明专利]一种调控SUZ-4分子筛形貌的合成方法

说明书

一种调控SUZ‑4分子筛形貌的合成方法，属于SUZ‑4分子筛合成技术领域，可解决SUZ‑4分子筛的形貌单一的问题，其制备方法包括以下步骤：（1）将铝源、硅源、模板剂、氢氧化钾及去离子水按一定比例和顺序混合所形成的合成液动态晶化一定时间；（2）预晶化一段时间后，向上述体系中加入一定量及一定比例的乙醇和乙酸的混合溶液，搅拌均匀；（3）将所得凝胶混合物转移到密封反应釜中动态晶化，然后将晶化后的产物分离、干燥，得到SUZ‑4分子筛。本发明只是通过调节加入体系中乙醇和乙酸混合溶液的加入量、比例及加入时间便可实现对SUZ‑4分子筛形貌的调控，方法简便，易行，污染性小。

技术领域

本发明属于SUZ-4分子筛合成技术领域，具体涉及一种利用乙醇和乙酸的混合溶液调控分子筛形貌的合成方法。

背景技术

SUZ-4是一种微孔硅铝分子筛（ US19910768452）。近年来，该分子筛在选择吸附、分离以及催化的各个领域具有良好的实际应用前景而引起了越来越多研究者的关注（Journal of Catalysis,2015,327,22; Applied Catalysis A: General,2016,527,30); Microporous and Mesoporous Materials,2018,265,112）。然而，据笔者所知，除了2013年，Gao等人（Microporous and Mesoporous Materials,2012,159,105）利用晶种胶法合成出纳米纤维状的SUZ-4分子筛外，目前合成得到的SUZ-4分子筛均为分散的棒状或针状结构。

近年来，分子筛合成领域的研究者们为了能进一步提高分子筛的应用价值作了大量的工作。其中，以自组装形式所形成的纳米或微米球状分子筛因其能引入大量的晶间孔隙率，便于客体分子在其孔道内的传输与扩散，而成为分子筛合成的新兴领域（ACS Omega,2018,3,6217）。然而，目前该类型分子筛的合成通常需采用阳离子表面活性剂（软模板）或碳颗粒、聚合物，稻壳等物质（硬模板），这不仅会增加合成成本，而且在高温焙烧时会造成环境污染，特别是会引起分子筛的不可逆团聚。

专利CN 106745056中采用气溶胶辅助、使用磷物种调节ZSM-5分子筛形貌，专利CN106348312 A中采用添加无机物双氧水溶液调节ZSM-5分子筛形貌的方法，均不适于SUZ-4分子筛形貌的调节。

发明内容

本发明针对SUZ-4分子筛的形貌单一的问题，提供一种调控SUZ-4分子筛形貌的合成方法，该方法通过调节加入体系中乙醇和乙酸混合溶液的加入量、比例及加入时间便可首次实现将该分子筛由分散的棒状结构变为类似于蒲公英状或菊花状的微米球体。该方法简便，易行，污染性小。

本发明采用如下技术方案：

一种调控SUZ-4分子筛形貌的合成方法，通过调节预晶化时间、所加入乙醇和乙酸混合溶液的量及比例调控SUZ-4分子筛的形貌，包括如下步骤：

第一步，预晶化：将硅源、铝源、四乙基氢氧化铵、氢氧化钾及去离子水按比例混合，形成混合溶液，在反应釜中动态预晶化；

第二步，晶化：预晶化结束后，按不同比例和添加量再向上述体系中加入乙醇和乙酸的混合溶液或者乙酸乙酯溶液，搅拌均匀，得到凝胶混合物；

第三步，将第二步的凝胶混合物继续动态晶化，晶化完成后，将所得产物分离、干燥，得到SUZ-4分子筛。

第一步中所述硅源、铝源、四乙基氢氧化铵、氢氧化钾和去离子水的摩尔比如下，SiO₂：Al₂O₃：TEAOH：KOH：H₂O＝20～30：0.8～1.5：2~4：6～8：350～600。