專利名稱：一種合成im-5分子篩的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分子篩的合成方法，更具體地說，涉及一種合成IM-5分子篩的方法。
背景技術(shù)：
分子篩在石油化學(xué)工業(yè)中起著越來越重要的作用。隨著石油化工以及精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)過程中環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，對新催化材料需求也不斷增加。其中十元環(huán)分子篩由于其特有的孔徑大小及孔道結(jié)構(gòu)，使其在擇形催化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。只有大小和形狀與分子篩孔道相匹配的分子才能進(jìn)入分子篩孔道，利用分子篩的孔徑大小和孔道結(jié)構(gòu)上的差別，在一定程度上可以實現(xiàn)“分子篩分”，使其具有擇形催化的能力。IM-5分子篩是一種，該分子篩具有二維十元環(huán)孔道體系，在第三維上有有限的短孔道，其孔道體系與ZSM-5 分子篩十分相似，在芳烴歧化、異構(gòu)化、烷基化等反應(yīng)中具有良好的擇形性。W098/17581A1 首次公開了 IM-5分子篩及其合成方法，其合成方法為按照一定配比，將水加入到含有硅源、模板劑的混合固體樣品中，攪拌至獲得一種均勻的混合物，然后將鋁酸鈉和燒堿溶解成的混合液加入其中，保持?jǐn)嚢瑁S持15分鐘，然后轉(zhuǎn)移至一個裝配有聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓釜中，在一定條件下晶化，經(jīng)過濾、洗滌、烘干得到IM-5分子篩的合成粗品。IM-5分子篩具有良好的熱穩(wěn)定性及水熱穩(wěn)定性，催化性能優(yōu)良，在催化反應(yīng)中有著廣泛的應(yīng)用，例如US5989410公開的一種催化劑，是將加氫/脫氫金屬元素負(fù)載在IM-5 分子篩上，該催化劑能有效改善石蠟傾點。US6007698公開的催化裂化催化劑所包含的分子篩包括IM-5分子篩和USY分子篩，該催化劑用于重油原料催化裂化過程中，能有效提高反應(yīng)物料轉(zhuǎn)化率，同時高產(chǎn)丙烯、丁烯。關(guān)于IM-5分子篩的合成報道較少，W098/17581A1公開了 IM-5的幾種合成方法， 包括采用1，5_雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽或1，6_雙(N-甲基吡咯烷)己烷溴鹽作為模板劑，在160 170°C條件下晶化8 13天合成出了純相IM-5分子篩。IM-5 和 NU-88 分子篩的合成、表征和催化特性(Synthesis，characterization, and catalytic properties of zeolites IM-5 and NU-88. Journal of Catalysis 2003 :215 151 170)和IM_5 :—種高熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性的擇形裂化分子篩(IM_5 =A Highly Thermal and Hydrothermal Shape-Selective Cracking Zeolite. (Journal of Catalysis 2002 =206,125 133)中也分別報道了 IM_5分子篩的合成方法并較為詳盡地闡述了其合成規(guī)律在已報道的合成方法中，只有采用白炭黑(Aerosil 130/200)作為硅源能夠成功合成出純相的IM-5分子篩，而且合成周期較長，大多需要10到14天。IM-5分子篩合成時原料的配比范圍很窄，特別是鈉硅比僅在0. 73附近能合成出純IM-5分子篩，稍微變化就會生成M0R、ZSM-12和ANA等雜晶相，合成范圍很窄，不利于工業(yè)放大。IM-5分子篩合成的體系水含量太高，水硅比不低于40，導(dǎo)致單釜收率低，并且僅在小反應(yīng)釜(50ml左右)中能夠合成，放大困難。由于對IM-5分子篩的合成研究較少，至今沒有相關(guān)報道解決上述問題的方法。因此探索有效的合成手段，拓寬原料配比范圍，縮短合成時間，提高單釜收率，尋找合適的放大方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種原料配比較寬、晶化時間短、單釜收率高、易于放大生產(chǎn)的IM-5分子篩合成方法。一種合成IM-5分子篩的方法，包括以下步驟(1)將無機堿、鋁源、模板劑溶于去離子水中，混合均勻；(2)向步驟(1)的混合溶液中加入硅源，加入或不加入添加劑，混合均勻，制成膠體或固液混合物；(3)將步驟( 所得膠體或固液混合物移至晶化釜中，在120 200°C的溫度下水熱動態(tài)晶化1 10天，晶化結(jié)束后，冷卻降溫，所得混合液經(jīng)洗滌、過濾、烘干即得到IM-5 分子篩原粉；所述反應(yīng)物的摩爾組成為SiO2 Al2O3 M2O R H2O = 60 (0. 3 6) (6 20) (0.6 18) (300 1800)，M2O為堿金屬氧化物，R為模板劑。優(yōu)選的反應(yīng)物摩爾組成為:Si02 Al2O3 M2O R H2O = 60 (0.5 4) (6 19. 5) (3 12) (600 1200)。本發(fā)明提供的方法的有益效果為本發(fā)明提供的一種合成IM-5分子篩的方法能有效地縮短IM-5分子篩的晶化時間，拓寬原料的配比范圍，提高單釜收率。本方法在降低合成過程中水含量的同時，加入了不同的添加劑，使合成時間得到了進(jìn)一步縮短。本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法更易于放大生產(chǎn)，能實現(xiàn)在2升反應(yīng)釜中的晶化合成。


圖1為對比例1中報道的IM-5分子篩X射線衍射圖(XRD)。圖2為實施例11合成的IM-5分子篩的X射線衍射圖(XRD)。圖3為實施例11合成的IM-5分子篩的掃描電鏡形貌圖(SEM)。圖4為實施例11合成的IM-5分子篩的透射電鏡形貌圖(TEM)。
具體實施例方式本發(fā)明所提供的合成方法可以采用不同的硅源和鋁源合成，模板劑為1，5_雙 (N-甲基吡咯烷)戊烷的鹽，也可加入適量其它添加劑或晶種，按照常規(guī)水熱晶化的方法合成IM-5分子篩。本發(fā)明提供的合成IM-5分子篩的方法，包括以下步驟(1)將無機堿、鋁源、模板劑溶于去離子水中，混合均勻；(2)向步驟(1)的混合溶液中加入硅源，加入或不加入添加劑，混合均勻，制成膠體或固液混合物；(3)將步驟( 所得膠體或固液混合物移至晶化釜中，在140 200°C的溫度下水熱動態(tài)晶化1 10天，晶化結(jié)束后，冷卻降溫，所得混合液經(jīng)洗滌、過濾、烘干即得到IM-5
4分子篩原粉；其中，所述反應(yīng)物的摩爾組成為SW2 Al2O3 M2O R H2O = 60 (0. 3 6) (6 20) (0.6 18) (300 1800)，M2O為堿金屬氧化物，R為模板劑。優(yōu)選的反應(yīng)物摩爾組成為:Si02 Al2O3 M2O R H2O = 60 (0.5 4) (6 19. 5) (3 12) (600 1200)。本發(fā)明提供的方法中，步驟⑴可以在室溫下將一定配比的無機堿、鋁源、模板劑一起溶于去離子水中，用攪拌的方法混合均勻，也可以將一定配比的無機堿、鋁源、模板劑分別溶解在去離子水中，分別制備成溶液，然后將制備好的溶液混合均勻，本發(fā)明對此沒有限制。溶液制備好之后，優(yōu)選靜置一段時間，更優(yōu)選靜置30分鐘以上。步驟(1)中，所述的硅源選自無定形二氧化硅、水玻璃、硅溶膠、固體氧化硅、固體硅膠、硅藻土、白炭黑和正硅酸乙酯中的一種或幾種，優(yōu)選為硅溶膠和/或固體硅膠。所述的鋁源選自鋁酸鈉、偏鋁酸鈉、硫酸鋁、磷酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁、氫氧化鋁、氧化鋁和擬薄水鋁石中的一種或幾種，優(yōu)選為偏鋁酸鈉、硝酸鋁和氯化鋁中的一種或幾種。所述的無機堿為NaOH或Κ0Η，優(yōu)選為NaOH。所述的模板劑為1，5_雙(N-甲基吡咯烷)戊烷的鹽，優(yōu)選為1，5_雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽。本發(fā)明提供的方法中，步驟(2)中向步驟⑴中制得的溶液中加入硅源，加入的過程優(yōu)選緩慢滴加硅源溶液，使得硅源溶液以很慢的速度加入溶液后能反應(yīng)成膠。本發(fā)明提供的方法中可以加入或不加入添加劑，更優(yōu)選加入添加劑，添加劑可以與其他物質(zhì)共同溶解或成膠后加入固體狀態(tài)添加劑，以加入的SiO2的重量為基準(zhǔn)，添加劑的加入量為SiA重量的 l-20wt%。所述的添加劑選自晶種、IM-5合成前驅(qū)物、NaBr、NaNO3和NaClO4中的一種或幾種， 更優(yōu)選為晶種、IM-5合成前驅(qū)物和NaBr中的一種或幾種。其中，所述晶種為焙燒后的IM-5分子篩。所述IM-5合成前驅(qū)物為IM_5膠體晶化中間過程的取出物。本發(fā)明提供的方法中，步驟(3)中將步驟( 所得的膠體或固液混合物移至晶化釜中進(jìn)行水熱晶化，所述水熱晶化為現(xiàn)有技術(shù)中水熱晶化的常規(guī)方式，包括靜態(tài)水熱晶化或動態(tài)水熱晶化。本發(fā)明提供的方法中的水熱晶化是指在120 200°C的溫度下和自生壓力下水熱晶化1 10天，優(yōu)選在140 180°C的溫度下和自生壓力下水熱晶化3 5天。 晶化結(jié)束后，冷卻降溫，將所得混合液經(jīng)洗滌、過濾、烘干即得到IM-5分子篩原粉。其中，洗滌、過濾、烘干為本領(lǐng)域中各種常規(guī)的方式，本發(fā)明對此沒有限制。優(yōu)選的在80°C下烘干過夜，得到IM-5分子篩原粉。本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法的有益效果為本發(fā)明提供的方法解決了現(xiàn)有技術(shù)合成IM-5分子篩時存在的晶化時間長、原料配比范圍窄、單釜收率低、放大困難等問題。由于本方法降低了體系水含量，提高了物料濃度，從而大大地縮短了 IM-5分子篩的晶化時間，單釜收率也隨之得到了提高。同時采用該法能夠有效地抑制雜晶相的生成，可以較寬的原料配比范圍內(nèi)能夠得到純相得IM-5分子篩，有利于工業(yè)放大。采用本方法已在2升不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)成功合成了純IM-5分子篩。下面通過實例詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不因此而受到任何限制。
實施例和對比例中，所用到的各種試劑的規(guī)格和來源如下NaOH, NaBr, AlCl3和Al (NO3) 3 · 9H20均為分析純，由北京化工廠生產(chǎn)；1，5_雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽水溶液，固含量為43. 79wt%，由廣州大有精細(xì)化工廠生產(chǎn)；1，5_雙(N-甲基吡咯烷)戊烷氯鹽鹽水溶液，固含量45. ^wt %，由廣州大有精細(xì)化工廠生產(chǎn)；堿性硅溶膠，SiO2固含量30wt%，由北京飛龍馬科貿(mào)有限公司生產(chǎn)；固體粗塊硅膠，SiO2固含量92. 5wt%，由青島海洋化工有限公司生產(chǎn)；硅膠微球，SiO2固含量90. 13wt%，由青島海洋化工有限公司生產(chǎn)；擬薄水鋁石，固含量66. 3wt%，由中石化股份有限公司長嶺催化劑分公司生產(chǎn)。對比例1對比例1說明對比文獻(xiàn)1 (IM-5和NU-88分子篩的合成、表征和催化特性； Synthesis, characterization, and catalytic properties of zeolites IM-5 and NU-88. Journal of Catalysis 2003:215 151 170)中公開的 IM-5 分子篩的合成方法。將1，5-雙(N-甲基吡咯烷)戊烷的鹽與 NaOH、Al(NO3)3 · 9H20(98%，Junsei)， 白炭黑(Aerosil 200，Degussa)與去離子水混合制成膠體，反應(yīng)混合物的摩爾組成為 SiO2 Al2O3 Na2O R H2O = 60 1 21. 9 9 2400。所得混合物室溫攪拌 24 小時，將制得的膠體轉(zhuǎn)移至45ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化釜中，于160°C下轉(zhuǎn)動晶化14天后， 轉(zhuǎn)速為lOOrpm。停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾、烘干后即得到IM-5分子篩。所得IM-5分子篩的X射線衍射圖(XRD)見附圖1對比例2對比例2說明對比文獻(xiàn)2(IM_5 —種高熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性的擇形裂化分子蹄；IM-5 :A Highly Thermal and Hydrothermal Shape-Selective Cracking Zeolite. Journal of Catalysis 2002 :206，125 133)中公開的 IM-5 分子篩合成方法。將所需量的白炭黑(Aerosil 200，Degussa)在攪拌的條件下加入到1，5_雙 (N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽的水溶液中，然后再分別加入鋁酸鈉(CarloErta，56% Al2O3)、 NaOH(Prolabo, 98% ) ,NaBr (Scharlau, 99% )的水溶液，制成膠體，反應(yīng)混合物的摩爾組成為SiA Al2O3 Na2O NaBr R H2O = 60 1. 5 17 6 10 2400。所得混合物室溫攪拌30分鐘，將制得的膠體轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯的晶化釜中，于175°C下晶化 10天。停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾、烘干后即得到IM-5分子篩。實施例1實施例1說明本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法。(1)偏鋁酸鈉(NaAlO2)溶液的制備稱取194g NaOH溶于約500ml去離子水中，加入153g擬薄水鋁石(固含量 66. 3% )，蒸煮30min，得到澄清透明溶液。所得液體趁熱配成IL溶液，冷卻備用。(2)將2.95g NaOH溶于25. 57g去離子水中，然后加入4. Olg步驟(1)中制備的 NaAlO2水溶液和27. 40g 1，5-雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽水溶液混合均勻，在攪拌的條件下，緩慢滴加40g堿性硅溶膠，制成膠體，繼續(xù)攪拌2小時。反應(yīng)混合物的摩爾組成為 SiO2 Al2O3 Na2O R H2O = 60 1 13. 5 9 1200，水硅比為 20 1。將制得
6的膠體轉(zhuǎn)移至50ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，于160°C下轉(zhuǎn)動晶化6天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例2實施例2說明本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法。將1.65g NaOH溶于Μ. 66g去離子水中，然后加入12. 04g實施例1步驟(1) 中制備的NaAlO2水溶液和18.27g 1，5_雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽水溶液混合均勻，在攪拌的條件下，緩慢滴加40g堿性硅溶膠，再加入SiO2重量的5wt %的焙燒后的 IM-5分子篩做為晶種(seed)，制成膠體，繼續(xù)攪拌2小時。反應(yīng)混合物的摩爾組成為 SiO2 Al2O3 Na2O R H20 = 60 3 13. 5 6 1200，水硅比為 20 1。將制得的膠體轉(zhuǎn)移至50ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，于160°C下轉(zhuǎn)動晶化5天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例3實施例3說明本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法。將2. 88g NaOH和2. 06g NaBr溶于21. 95g去離子水中，然后加入實施例1步驟(1) 中制備的2. Olg NaAlOyK溶液、36. Mg 1，5_雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽水溶液混合均勻，在攪拌的條件下，緩慢滴加40g堿性硅溶膠，制成膠體，繼續(xù)攪拌2小時。反應(yīng)混合物的摩爾組成為 Al2O3 Na2O NaBr R H2O = 60 0. 5 12 6 12 1200， 水硅比為20 1。將制得的膠體轉(zhuǎn)移至50ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，于160°C下轉(zhuǎn)動晶化4天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例4實施例4說明本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法。將1.99g NaOH溶于21. 74g去離子水中，然后加入4. Olg實施例1步驟⑴中制備的NaAW2水溶液和27. 40g 1，5_雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽水溶液混合均勻， 向混合溶液中加入12. 97g固體粗塊硅膠，制成固液混合物。反應(yīng)混合物的摩爾組成為 SiO2 Al2O3 Na2O R H2O = 60 1 9. 9 6 600，水硅比為 10 1。將制得的固液混合物轉(zhuǎn)移至50ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，于160°C下轉(zhuǎn)動晶化8天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例5實施例5說明本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法。將4. OOg NaOH和0. 45g AlCl3溶于32. 72g去離子水中，然后加入20. 61gl，5_雙 (N-甲基吡咯烷)戊烷氯鹽鹽水溶液混合均勻，在攪拌的條件下，緩慢滴加40g堿性硅溶膠， 制成膠體，繼續(xù)攪拌2小時。反應(yīng)混合物的摩爾組成為SiA Al2O3 Na2O R H2O = 60 0. 5 15 9 1200，水硅比為20 1。將制得的膠體轉(zhuǎn)移至50ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，于140°C下轉(zhuǎn)動晶化10天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例6實施例6說明本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法。將4. 80g NaOH 和 0. 89g AlCl3 溶于 91. 65g 去離子水中，然后加入 27. 47gl， 5-雙(N-甲基吡咯烷)戊烷氯鹽鹽水溶液混合均勻，向混合溶液中加入13.31g硅膠微球，制成固液混合物。反應(yīng)混合物的摩爾組成為SiA Al2O3 Na2O R H2O = 60 1 18 9 1800，水硅比為30 1。將制得的固液混合物轉(zhuǎn)移至50ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，于180°C下轉(zhuǎn)動晶化6天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后， 80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例7實施例7說明本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法。將3. 12g NaOH,2. 06g NaBr 禾口 3. 75g Al(NO3)3 · 9H20 溶于 27. ^g 去離子水中，然后加入16.44g 1，5-雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽水溶液混合均勻，向混合溶液中加入12. 97g固體粗塊硅膠，制成固液混合物。反應(yīng)混合物的摩爾組成為 SiO2 Al2O3 Na2O NaBr R H2O = 60 1. 5 11. 7 6 5 900，水硅比為 15 1。將制得的固液混合物轉(zhuǎn)移至50ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，于180°C下轉(zhuǎn)動晶化4天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例8實施例8說明本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法。將2.05g NaOH溶于14. 39g去離子水中，然后加入12. 04g實施例1步驟(1)中制備的NaAW2水溶液和36. 54g 1，5-雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽水溶液混合均勻，在攪拌的條件下，緩慢滴加40g堿性硅溶膠，再加入SW2重量的10wt%焙燒后的合成前驅(qū)物， 制成膠體，繼續(xù)攪拌2小時。反應(yīng)混合物的摩爾組成為SW2 Al2O3 Na2O R H2O = 60 3 15 12 1200，水硅比為20 1。將制得的膠體轉(zhuǎn)移至50ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，于160°C下轉(zhuǎn)動晶化3天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例9實施例8說明本發(fā)明提供的IM-5分子篩的合成方法。將3.36g Na0H、2.06g NaBr 和 3. 75gAl (NO3) 3 · 9H20 溶于 31. IOg 去離子水中，然后加入20.61g 1，5-雙(N-甲基吡咯烷)戊烷氯鹽鹽水溶液混合均勻，在攪拌的條件下，緩慢滴加40g堿性硅溶膠，再加入SW2重量的焙燒后的IM-5分子篩做為晶種，制成膠體，繼續(xù)攪拌2小時。反應(yīng)混合物的摩爾組成為 Al2O3 Na2O NaBr R H2O = 60 1.5 12.6 6 9 1200。將制得的膠體轉(zhuǎn)移至50ml聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，于180°C下轉(zhuǎn)動晶化3天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例10實施例10說明本發(fā)明提供的采用2升晶化反應(yīng)器合成IM-5分子篩的效果。將49. 76g NaOH溶于643. 70g去離子水中，然后加入100. 35g實施例1步驟(1) 中制備的NaAW2水溶液和319. 71g 1，5-雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽水溶液混合均勻， 向混合溶液中加入324. 32g固體粗塊硅膠，制成固液混合物。反應(yīng)混合物的摩爾組成為 SiO2 Al2O3 Na2O R H2O = 60 1 9. 9 4 600，水硅比為 10 1。將制得的固液混合物轉(zhuǎn)移至2L不銹鋼晶化釜中，于160°C下轉(zhuǎn)動晶化4天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。實施例11
實施例11說明本發(fā)明提供的采用2升晶化反應(yīng)器合成IM-5分子篩的效果。將36. 88g NaOH溶于319. 65g去離子水中，然后加入50. 18g實施例1步驟(1)中制備的NaAW2水溶液和342. 54g 1，5-雙(N-甲基吡咯烷)戊烷溴鹽水溶液混合均勻，在攪拌的條件下，緩慢滴加500g堿性硅溶膠，再加入SW2重量的焙燒后的IM-5分子篩做為晶種，制成膠體，繼續(xù)攪拌2小時。反應(yīng)混合物的摩爾組成為 Al2O3 Na2O R H2O =60 1 13. 5 9 1200，水硅比為20 1。將制得的膠體轉(zhuǎn)移至至2L不銹鋼晶化釜中，于160°C下轉(zhuǎn)動晶化3天后，停止晶化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、過濾后，80°C烘干過夜即得到IM-5分子篩。將合成的分子篩進(jìn)行X衍射分析(XRD)和掃描電鏡拍照，結(jié)果見圖2-4。X衍射分析所用儀器為日本理D/MAX-III A型衍射儀，測試條件為Cu靶，Ka輻射，管電壓為35KV， 管電流為35mA。掃描電鏡拍照(SEM)，所用儀器為FEI公司Quanta 200F型掃描電鏡，加速電壓 20.OKV0透射電鏡照片所用儀器為FEI公司TECNAIG2F20，加速電壓200KV。由附圖2可見，本發(fā)明提供的方法能夠在低水硅比，較大的晶化反應(yīng)器中，利用較短的晶化時間合成IM-5分子篩原粉。由附圖3和附圖4可見，合成的IM-5分子篩晶體形貌為長棒狀，晶粒均勻，結(jié)晶度好，無無定形物質(zhì)存在。
權(quán)利要求
1.一種合成IM-5分子篩的方法，包括以下步驟(1)將無機堿、鋁源、模板劑溶于去離子水中，混合均勻；(2)向步驟(1)的混合溶液中加入硅源，加入或不加入添加劑，混合均勻，制成膠體或固液混合物；(3)將步驟( 所得膠體或固液混合物移至晶化釜中，在120 200°C的溫度下水熱動態(tài)晶化1 10天，晶化結(jié)束后，冷卻降溫，所得混合液經(jīng)洗滌、過濾、烘干即得到IM-5分子篩原粉；所述反應(yīng)物的摩爾組成為SiO2 Al2O3 M2O R H2O = 60 (0. 3 6) (6 20) (0.6 18) (300 1800)，M2O為堿金屬氧化物，R為模板劑。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述反應(yīng)物的摩爾組成為 SiO2 Al2O3 M2O R H2O = 60 (0. 5 4) (6 19. 5) (3 12) (600 1200)，M2O為堿金屬氧化物，R為模板劑
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，步驟(1)中將無機堿、鋁源、模板劑溶于去離子水中，混合均勻，靜置30分鐘以上。
4.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述硅源為水玻璃、硅溶膠或固體硅膠。
5.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述鋁源為偏鋁酸鈉、硫酸鋁、氯化鋁或硝酸鋁。
6.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述無機堿為NaOH和/或Κ0Η。
7.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述模板劑為雙季銨鹽。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，所述的模板劑為1，5_雙(N-甲基吡咯烷)戊烷的鹽。
9.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述的添加劑為IM-5晶種、IM-5合成前驅(qū)物、NaBr, NaNO3和NaClO4中的一種或幾種。
10.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的水熱晶化條件為140 180°C和自生壓力下水熱晶化3 5天。
全文摘要
一種合成IM-5分子篩的方法，包括(1)將無機堿、鋁源、模板劑溶于去離子水中，混合均勻；(2)向步驟(1)的混合溶液中加入硅源，加入或不加入添加劑，制成膠體或固液混合物，混合均勻；(3)將步驟(2)所得膠體或固液混合物移至晶化釜中，在120～200℃的溫度下水熱動態(tài)晶化1～10天，晶化結(jié)束后，冷卻降溫，所得混合液經(jīng)洗滌、過濾、烘干即得到IM-5分子篩原粉；所述反應(yīng)物的摩爾組成為SiO2∶Al2O3∶M2O∶R∶H2O＝60∶(0.3～6)∶(6～20)∶(0.6～18)∶(300～1800)，M2O為堿金屬氧化物，R為模板劑。本發(fā)明提供的方法縮短了IM-5分子篩的晶化時間，原料配比范圍較寬，提高了單釜收率，有利于工業(yè)放大。
文檔編號C01B39/04GK102452666SQ20101051420
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者張超, 慕旭宏, 王永睿, 舒興田 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院