一種p1型分子篩的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種Pl型分子篩的制備方法，特別涉及利用微波水熱技術(shù)制備Pl型分子篩。
【背景技術(shù)】
[0002]Pl型分子篩具有八元環(huán)交叉孔道的GIS型結(jié)構(gòu)，在[100]和[010]方向孔道尺寸分別為3.1x4.5A和2.8x4.8A。Pl型分子篩具有良好的離子交換能力，因此在洗滌劑工業(yè)、石化、醫(yī)藥和環(huán)保等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。Pl型分子篩對(duì)Ca2+，Mg2+等良好的選擇性，也具有很高的非離子型表面活性劑吸附容量以及保持洗滌劑中某些昂貴組分穩(wěn)定能力，可作為替代三聚磷酸鈉的無(wú)磷洗滌助劑。
[0003]Pl型分子篩可用化工原料直接合成。文獻(xiàn)“Knobby surfaced, mesoporous,single-phase GIS-NaPl zeolite microsphere synthesis and characterizat1n forH2 gas adsorpt1n”中報(bào)道了一種利用特殊設(shè)計(jì)的反應(yīng)藎，在傳統(tǒng)的水熱條件下先將反應(yīng)凝膠在強(qiáng)烈的攪拌狀態(tài)選室溫老化24小時(shí)，然后在100°C下動(dòng)態(tài)晶化24小時(shí)，得到顆粒尺寸約在1-2微米的NaPl型分子篩。該方法反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，且所需的儀器需要特殊定制的儀器。
[0004]CN 102963903 B中報(bào)道了一種以煤灰粉為原料，加入GIS晶種，凝膠經(jīng)過微波輻射后，再利用水熱合成Pl型分子篩。該方法首先要經(jīng)研磨、酸液浸泡、加熱、水洗等處理煤灰粉，其次先對(duì)凝膠進(jìn)行微波輻射，最后在水熱條件下晶化一段時(shí)間。該合成方法時(shí)間雖然相對(duì)于傳統(tǒng)的純水熱合成有所縮短，但是該方法的合成步驟復(fù)雜，相對(duì)于直接的微波水熱時(shí)間還是較長(zhǎng)。
[0005]在現(xiàn)有文獻(xiàn)和專利的報(bào)道中，基本采用傳統(tǒng)的水熱合成，該技術(shù)合成Pl型分子篩反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，步驟復(fù)雜，能耗大。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種直接合成Pi型分子篩晶種、縮短晶化時(shí)間、提高合成效率、步驟簡(jiǎn)單的快速合成Pl型分子篩的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)Pl型分子篩合成時(shí)間過長(zhǎng)、步驟復(fù)雜的不足，提供一種步驟簡(jiǎn)單且能快速合成Pl型分子篩的制備方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種Pi型分子篩的制備方法，包含以下步驟:
1)將鋁源、硅源、氫氧化鈉和水混合均勻，形成導(dǎo)向劑，其中Na20、A1203、S1jPH2O的摩爾配比是(5-7):1: (7-9): (130~180)，導(dǎo)向劑在室溫下陳化12_24h ；
2)將鋁源、娃源、氫氧化鈉和水混合均勻，形成母液，其中Na20、Al2O3,S1jP H2O的摩爾配比是(2-3):1: (7-9): (130-180)；
3)將一定量的步驟I)形成的導(dǎo)向劑加入步驟2)形成的母液中，導(dǎo)向劑的加入量以Al2O3占母液中Al 203的重量百分比5%-10%計(jì)算，使最終凝膠的Na20、Al203、Si0#P H2O的摩爾配比是(2-3):1: (7-9): (130-180)；
4)將最終凝膠轉(zhuǎn)移到微波消解儀中，在90-110°C下微波晶化70-120min，將所得的固體產(chǎn)物洗滌烘干處理，得到Pl型分子篩。
[0008]步驟I)或2)中硅源可選擇硅酸鈉、硅溶膠、炭黑、水玻璃，優(yōu)選為水玻璃。
[0009]步驟I)或2)中鋁源可選擇偏鋁酸鈉，薄水鋁石，異丙醇鋁等，優(yōu)選為偏鋁酸鈉。
[0010]步驟3)中晶化溫度可以是90-110°C，優(yōu)選為100°C。
[0011]步驟4)中固體產(chǎn)物洗滌烘干處理方法是:先進(jìn)行抽濾，用去離子水洗至pH〈9，過濾，再在80°C下干燥24h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn):
(I)利用導(dǎo)向劑提供Pi型分子篩晶種，提高了晶化速度。
[0012](2)利用微波縮短了晶化時(shí)間，使Pl型分子篩合成時(shí)間大幅度的減少。
[0013](3)所制備的Pl型分子篩產(chǎn)量高，晶體粒徑分布均勻，尺寸為1-3 μm，相對(duì)結(jié)晶度尚O
[0014](4)步驟簡(jiǎn)單，原料易得。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為實(shí)施例1中得到的Pl型分子篩的X射線衍射圖。
[0016]圖2為實(shí)施例1中得到的Pl型分子篩的掃描電子顯微鏡照片。
[0017]圖3為實(shí)施例2中得到的Pl型分子篩的X射線衍射圖。
[0018]圖4為實(shí)施例2中得到的Pl型分子篩的掃描電子顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例1
按以下方法制備Pl型沸石分子篩:
將2.035g氫氧化鈉和1.045g偏鋁酸鈉溶解在1mL水中，攪拌至澄清，然后加入12.57g水玻璃，混合攪拌20分鐘，得到的導(dǎo)向劑靜置陳化12小時(shí)。將0.07g氫氧化鈉和6.545g偏鋁酸鈉溶解在66mL水中，攪拌至澄清，然后加入78.61g水玻璃，強(qiáng)烈攪拌20分鐘，直至凝膠混合均勻，形成母液凝膠。在攪拌的狀態(tài)下，向母液凝膠中緩慢加入導(dǎo)向劑8.65g，攪拌10-20分鐘。將上述凝膠加入到聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在800w的功率下，在90°C下晶化70分鐘，得到產(chǎn)品I。產(chǎn)品I的XRD譜圖參見圖1，產(chǎn)品I的掃描掃描電子顯微鏡照片參見圖2。由圖1的XRD譜圖分析可知，產(chǎn)品I是Pl型分子篩，由圖2的掃描電子顯微鏡照片可以看出Pl型分子篩的形貌特征。
[0020]實(shí)施例2
按以下方法制備Pl型沸石分子篩:
將2.035g氫氧化鈉和1.045g偏鋁酸鈉溶解在1mL水中，攪拌至澄清，然后加入12.57g水玻璃，混合攪拌20分鐘，得到的導(dǎo)向劑靜置陳化24小時(shí)。將0.07g氫氧化鈉和
6.545g偏鋁酸鈉溶解在66mL水中，攪拌至澄清，然后加入78.61g水玻璃，強(qiáng)烈攪拌20分鐘，直至凝膠混合均勻，形成母液凝膠。在攪拌的狀態(tài)下，向母液凝膠中緩慢加入導(dǎo)向劑8.65g，攪拌10-20分鐘。將上述凝膠加入到聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在800w的功率下，在110°C下晶化70分鐘，得到產(chǎn)品2。產(chǎn)品2的XRD譜圖參見圖3，產(chǎn)品2的掃描掃描電子顯微鏡照片參見圖4。由圖3的XRD譜圖可知，產(chǎn)品2是Pl型分子篩，由圖4掃描電子顯微鏡照片可以看出Pl型分子篩的形貌特征。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種Pl型分子篩的制備方法，其特征在于，包含以下步驟: 1)將鋁源、硅源、氫氧化鈉和水混合均勻，形成導(dǎo)向劑，其中Na20、A1203、S1jPH2O的摩爾配比是(5-7):1: (7-9): (130~180)，導(dǎo)向劑在室溫下陳化12_24h ； 2)將鋁源、娃源、氫氧化鈉和水混合均勻，形成母液，其中Na20、Al2O3,S1jP H2O的摩爾配比是(2-3):1: (7-9): (130-180)； 3)將一定量的步驟I)形成的導(dǎo)向劑加入步驟2)形成的母液中，導(dǎo)向劑的加入量以Al2O3占母液中Al 203的重量百分比5%-10%計(jì)算，使最終凝膠的Na20、Al203、Si0#P H2O的摩爾配比是(2-3):1: (7-9): (130-180)； 4)將最終凝膠轉(zhuǎn)移到微波消解儀中，在90-110°C下微波晶化70-120min，將所得的固體產(chǎn)物洗滌烘干處理，得到Pl型分子篩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Pl型分子篩的制備方法，其特征在于，所述硅源為硅酸鈉、硅溶膠、炭黑或水玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Pl型分子篩的制備方法，其特征在于，所述鋁源為偏鋁酸鈉、薄水鋁石或異丙醇鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Pl型分子篩的制備方法，其特征在于，所述微波晶化溫度為100。。。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Pl型分子篩的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中固體產(chǎn)物洗滌烘干處理方法是:先進(jìn)行抽濾，用去離子水洗至pH〈9，過濾，再在80°C下干燥24h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種P1型分子篩的制備方法。首先將鋁源、硅源、氫氧化鈉和水混合均勻形成導(dǎo)向劑和母液凝膠，導(dǎo)向劑陳化一段時(shí)間，然后將一定量導(dǎo)向劑加入到母液中，最終凝膠Na2O、Al2O3、SiO2和H2O的摩爾配比是 (2~3):1:(7~9):(130~180)。在90-110℃下微波晶化70-120min，將所得的固體產(chǎn)物洗滌烘干，得到P1型分子篩。本發(fā)明首先直接合成P1型分子篩晶種，在晶化過程中采用微波加熱技術(shù)，縮短了晶化時(shí)間，提高了合成效率，降低了能耗和生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C01B39-02
【公開號(hào)】CN104528755
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410823974
【發(fā)明人】周忠福, 孫清清, 王敬鋒, 宋甫, 沈璐, 王清露
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日