本發(fā)明屬于分子篩的制備領(lǐng)域,特別涉及一種有機(jī)添加物輔助合成分子篩EMT的方法。
背景技術(shù):
具有三維12元環(huán)交叉直孔道體系的分子篩EMT,作為一個(gè)催化性能優(yōu)越的催化材料,在催化裂解、加氫裂解等催化領(lǐng)域中起著至關(guān)重要的作用。EMT分子篩很容易產(chǎn)生質(zhì)子酸并與反應(yīng)物相接觸,質(zhì)子化的EMT與Y沸石具有相似的鋁含量,但酸性上有所不同,與HY相比,HEMT沸石的酸性位較多并且酸的強(qiáng)度較高,是較好的催化材料,前景廣闊。
有關(guān)分子篩EMT的研究方面,自1990年Delprato等人以18-冠-6醚為模板劑首次合成出純六方晶系的EMT分子篩后,1995年Karim等人改變冠醚模板劑用量,并加入氟化物合成出不同形貌和大小的EMT分子篩,其中氟離子促進(jìn)了分子篩晶核的形成。1999年Wendelbo等人提出新的合成方法,即在整個(gè)溶膠陳化和結(jié)晶期內(nèi),對(duì)原料采用連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)方式,但仍然使用18-冠-6醚。2001年Matsukata等人仍然以冠醚為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,以氣相輔助結(jié)晶法合成高硅六角八面沸石EMT。2002年,CN1093086C以表面活性劑輔助合成,使昂貴的18-冠-6模板劑的相對(duì)用量減少40-50 %。2004年,CN1161274C公布了一種添加無機(jī)鹽乳化劑減少冠醚用量。
綜上所述,現(xiàn)有的合成分子篩EMT的研究仍局限于使用冠醚模板劑,雖然減少模板劑的相對(duì)用量,但仍擺脫不了模板劑的使用。昂貴冠醚模板劑的使用導(dǎo)致分子篩EMT在工業(yè)上的應(yīng)用受到了極大的限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是,克服合成分子篩EMT方法的不足,提供一種不使用冠醚或聚乙二醇有機(jī)模板劑,以小分子有機(jī)胺或鹽作為添加物輔助合成分子篩EMT的方法;達(dá)到減少成本、縮短晶化時(shí)間、降低消耗、環(huán)境友好的目的。
一種有機(jī)添加物輔助合成分子篩EMT的方法,以硅酸鈉作為硅源,鋁酸鈉作為鋁源,有機(jī)小分子胺為添加物,按照原料摩爾配比SiO2/Al2O3=2~100,Na2O/Al2O3=3~100,H2O/Al2O3=6~1000,小分子有機(jī)胺/Al2O3=0.1~3,將硅源、鋁源、氫氧化鈉和有機(jī)添加物充分混合后,室溫10~100℃晶化12~168 h,經(jīng)過濾、洗滌、烘干即得分子篩EMT。
上述各原料摩爾比的較好范圍如下:SiO2/Al2O3=5~70,Na2O/Al2O3=5~60,H2O/Al2O3= H2O/Al2O3=100~650。
上述有機(jī)添加物的較好添加摩爾量范圍是小分子有機(jī)胺或鹽/Al2O3=0.1~1.5。
上述晶化溫度的較好范圍是20~60℃。晶化溫度降低會(huì)使晶化時(shí)間延長(zhǎng),而晶化溫度提高會(huì)有少量雜晶出現(xiàn),使分子篩EMT的純度降低。
上述晶化時(shí)間的較好范圍是16~108 h。晶化時(shí)間延長(zhǎng)同樣可得到分子篩EMT,但降低了合成效率。
本發(fā)明使用的有機(jī)添加物輔助合成EMT的方法獲得如下效果:本發(fā)明在懸浮聚集陳化合成過程中不引入模板劑,直接合成出EMT晶體,減少消耗,成本降低,利于環(huán)境保護(hù),綠色可行。合成EMT工藝過程簡(jiǎn)單,晶化時(shí)間大大縮短,操作條件不苛刻,利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1以三乙胺為有機(jī)添加物合成分子篩EMT的XRD譜圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1以三乙胺為有機(jī)添加物合成分子篩EMT的SEM照片。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)辦法做進(jìn)一步的說明,但本發(fā)明不局限于所列出的實(shí)施例。
實(shí)施例1:首先將一定量的硅酸鈉(SiO2,19.3~22.8 %)、鋁酸鈉(Al2O3,45.0 %)、氫氧化鈉和三乙胺有機(jī)添加物混合,所得混合物的摩爾組成為5SiO2:1Al2O3:30Na2O:200H2O:0.1三乙胺。將混合物在低溫下攪拌30 min后,然后20℃晶化120 h,所得混合物經(jīng)過濾、洗滌和烘干等步驟合成了分子篩EMT。
實(shí)施例2:首先將一定量的硅酸鈉(SiO2,19.3~22.8 %)、鋁酸鈉(Al2O3,45.0 %)、氫氧化鈉和二乙胺有機(jī)添加物混合,所得混合物的摩爾組成為10SiO2:1Al2O3:35Na2O:300H2O:0.3二乙胺。將混合物在低溫下攪拌30 min后,然后加熱到40℃晶化100 h,所得混合物經(jīng)過濾、洗滌和烘干等步驟合成了分子篩EMT。
實(shí)施例3:首先將一定量的硅酸鈉(SiO2,19.3~22.8 %)、鋁酸鈉(Al2O3,45.0 %)、氫氧化鈉和一乙胺有機(jī)添加物混合,所得混合物的摩爾組成為35SiO2:1Al2O3:20Na2O:400H2O:0.5一乙胺。將混合物在低溫下攪拌30 min后,然后加熱到50℃晶化48 h,所得混合物經(jīng)過濾、洗滌和烘干等步驟合成了分子篩EMT。
實(shí)施例4:首先將一定量的硅酸鈉(SiO2,19.3~22.8%)、鋁酸鈉(Al2O3,45.0 %)、氫氧化鈉和四乙基氫氧化銨有機(jī)添加物混合,所得混合物的摩爾組成為20SiO2:1Al2O3:15Na2O:600H2O:0.4四乙基氫氧化銨。將混合物在低溫下攪拌30 min后,然后加熱到60℃晶化64 h,所得混合物經(jīng)過濾、洗滌和烘干等步驟合成了分子篩EMT。
實(shí)施例5:首先將一定量的硅酸鈉(SiO2,19.3~22.8%)、鋁酸鈉(Al2O3,45.0 %)、氫氧化鈉和三乙胺有機(jī)添加物混合,所得混合物的摩爾組成為50SiO2:1Al2O3:25Na2O:640H2O:1.2三乙胺鹽。將混合物在低溫下攪拌30 min后,然后加熱到35℃晶化96 h,所得混合物經(jīng)過濾、洗滌和烘干等步驟合成了分子篩EMT。
實(shí)施例6:首先將一定量的硅酸鈉(SiO2,19.3~22.8%)、鋁酸鈉(Al2O3,45.0 %)、氫氧化鈉和一乙胺有機(jī)添加物混合,所得混合物的摩爾比為15SiO2:1Al2O3:50Na2O:540H2O:0.8一乙胺。將混合物在低溫下攪拌30 min后,然后加熱到45℃晶化54 h,所得混合物經(jīng)過濾、洗滌和烘干步驟等步驟合成了分子篩EMT。
實(shí)施例7:首先將一定量的硅酸鈉(SiO2,19.3~22.8%)、鋁酸鈉(Al2O3,45.0 %)、氫氧化鈉和二乙胺有機(jī)添加物混合,所得混合物的摩爾組成為60SiO2:1Al2O3:12Na2O:580H2O:1二乙胺。將混合物在低溫下攪拌30 min后,然后加熱到50℃晶化40 h,所得混合物經(jīng)過濾、洗滌和烘干步驟等步驟合成了分子篩EMT。
實(shí)施例8:首先將一定量的硅酸鈉(SiO2,19.3~22.8%)、鋁酸鈉(Al2O3,45.0 %)、氫氧化鈉和四乙基氫氧化銨有機(jī)添加物混合,所得混合物的摩爾組成為40SiO2:1Al2O3:28Na2O:180H2O:1.5四乙基氫氧化銨。將混合物在低溫下攪拌30 min后,然后加熱到60℃晶化84 h,所得混合物過濾、洗滌和烘干步驟的合成分子篩EMT。