[发明专利]以TEAOH为有机模板剂直接合成SSZ-13沸石分子筛的方法

说明书

本发明涉及分子筛制备技术，旨在提供一种以TEAOH为有机模板剂直接合成SSZ‑13沸石分子筛的方法。包括：将铝源、NaOH和作为有机模板剂的四乙基氢氧化铵溶于水中，搅拌后加入硅源，继续搅拌直到形成硅铝凝胶；将SSZ‑13分子筛晶种加入硅铝凝胶，在160～180℃晶化反应36～72h；产物抽滤、烘干，即得到SSZ‑13沸石分子筛的原粉。本发明利用四乙基氢氧化铵作为有机结构导向剂，合成步骤简单、成本低廉；在高温条件下合成时间极短，大大提高合成效率。通过使用常规的硅源、铝源解决了现有技术步骤繁琐的问题，且产品表现出良好的热稳定性和催化性能。

技术领域

本发明属于分子筛制备方法，特别涉及将四乙基氢氧化铵作为有机模板剂利用常规原料直接合成SSZ-13沸石分子筛的方法。

背景技术

沸石分子筛材料，包括硅铝分子筛、磷铝分子筛等，在石油化工、精细化学和环境保护等领域有着广泛的应用。其中，SSZ-13沸石分子筛，是一种具有典型CHA拓扑结构的硅铝分子筛，三维八元环孔道体系，孔口直径为由于其含有独特的把圆环孔道和适度的酸量分布，SSZ-13已经被广泛应用于CO₂气体吸附分离和MTO反应研究。由于经铜离子交换后，在氮氧化物的选择性催化还原(SCR)反应中有优越的活性和选择性，引起世界各国科研工作者的重视。

然而，传统的SSZ-13沸石分子筛都是使用N，N，N-三甲基金刚烷氢氧化铵(TMAdaOH)作为结构导向剂来合成的，但TMAdaOH价格昂贵。为了降低分子筛合成成本，也有报道使用Cu-TEPA络合物、氯化胆碱、四乙基氢氧化铵(TEAOH)来合成SSZ-13沸石分子筛(Martin N.,Moliner M.,Corma A.,Chem.Commun.,2015,51(49),9965-9968)。但根据该文献的描述，在使用TEAOH来合成SSZ-13分子筛时，需要使用高硅Y分子筛来作为起始原料进行沸石间转晶得到SSZ-13。由于高硅Y分子筛的制备通常需要复杂的后处理问题，因此该方案通常会增加分子筛合成成本。

因此，发展一种全新的合成SSZ-13沸石分子筛的方法来解决合成成本高昂的问题迫在眉睫。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种以四乙基氢氧化铵为有机模板剂合成SSZ-13沸石分子筛的方法，以降低成本。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种以四乙基氢氧化铵为有机模板剂合成SSZ-13沸石分子筛的方法，包括以下步骤：

将铝源、NaOH和作为有机模板剂的四乙基氢氧化铵溶于水中，搅拌后加入硅源，继续搅拌直到形成硅铝凝胶；将SSZ-13分子筛晶种加入硅铝凝胶，在160～180℃晶化反应36～72h；产物抽滤、烘干，即得到SSZ-13沸石分子筛的原粉；

控制各原料的添加量使其摩尔比范围为Na₂O:SiO₂:Al₂O₃:有机模板剂:H₂O:晶种＝0.28～0.34:1:0.0083～0.025:0.2～0.4:20～50:0.05～0.1。

(上述摩尔比关系中，有机模板剂指的是纯四乙基氢氧化铵，SiO₂是纯SiO₂)

本发明中，在搅拌时向混合物中加入SSZ-13沸石分子筛晶种以提高晶化速度，抑制杂质生长，控制晶种的添加量使其摩尔量相对于SiO₂的摩尔比为5～10％。

本发明中，所述铝源为偏铝酸钠；所述硅源为硅溶胶(二氧化硅质量含量为40％)；所述水为去离子水。

发明原理描述：