[发明专利]一种高速搅拌下ZSM-23分子筛的合成方法

说明书

本公开涉及一种高速搅拌下ZSM‑23分子筛的合成方法，包括：(1)将铝源加入到含模板剂的水溶液中，搅拌，形成A液；(2)将硅源加入到含碱源的水溶液中，形成B液；(3)将A液加入到B液中；然后依次加入离子调节剂和晶种；(4)60‑80℃水热晶化1‑12h，以生成均匀凝胶和初级结构单元；(5)160‑180℃晶化24‑80h，转速100‑300rpm，以完成晶体的成核与生长；(6)将水热晶化产物进行洗涤、干燥后焙烧，得到纯相高结晶度ZSM‑23分子筛。本公开能解决目前工业生产ZSM‑23分子筛过程中的杂晶相和结晶度低的问题。

技术领域

本公开属于分子筛制备技术领域，具体涉及一种高速搅拌下ZSM-23分子筛的合成方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的一些理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

ZSM-23是1978年由美国美孚公司的Plank等首次合成。他们以吡咯烷为模板剂，采用水热合成法制得，并命名其拓扑结构为MTT。随后很长一段时间内，科学家们都致力于寻找新的合成ZSM-23的有机模板剂。1982年，Parker采用水热方法，用异丙胺和二甲胺合成同样具有MTT拓扑结构的KZ-1分子筛。1984年，Zones等在专利US4483835屮提出，以咪唑的衍生物为模板剂可得到一系列屮孔分了筛，包括ZSM-23、ZSM-5、Theta-1等。之后，Valyocsik在1984-1986年间，合成了一种结构式为(CH₃)₃-N⁺-R₁-N⁺-(CH₃)₃(R₁为原子的饱和或不饱和直链烷基)的双季铵有机物Diquat-7，用其作结构导向剂，可以在硅铝比为40-∞的范围内合成纯相ZSM-23。1998年，Nakagawa在专利US570760中以以异丁胺为模板剂合成了ZSM-23，但是若不加入晶种，该体系合成分子筛的晶化时间比较长。2007年，大连化物所的王炳春课题组首次以二甲基甲酰胺(DMF)为模板剂合成了ZSM-23。

现有技术主要采用静态条件下ZSM-23的水热合成，包括改变模板剂种类、溶剂、铝源引入方式、加入晶种等方式来降低成本或改变分子筛的孔结构、酸性质等。由于ZSM-23属于亚稳相结构，工业放大合成过程中的剧烈搅拌会影响ZSM-23分子筛的合成，导致结晶度低，生成杂晶相。静态条件下研究结果无法指导ZSM-23的工业生产。

发明内容

针对以上背景技术，本公开能够解决高速搅拌下ZSM-23的结晶度低和杂晶相的问题。本公开以通过调整投料方法、并加入离子调节剂等的方法，在高速搅拌下得到纯相高结晶度ZSM-23分子筛。

具体的，本公开采用以下技术方案：

在本公开的第一个方面，提供一种高速搅拌下ZSM-23分子筛的合成方法，该方法包括以下步骤：

(1)将铝源加入到含模板剂的水溶液中，搅拌，形成A液；

(2)将硅源加入到含碱源的水溶液中，形成B液；

(3)将A液加入到B液中；然后依次加入离子调节剂和晶种；

(4)60-80℃水热晶化1-12h，以生成均匀凝胶和初级结构单元；

(5)160-180℃晶化24-80h，转速100-300rpm，以完成晶体的成核与生长；

(6)将水热晶化产物进行洗涤、干燥后焙烧，得到纯相高结晶度的ZSM-23分子筛。

步骤(1)和(2)的顺序可以调整。