本发明专利技术公开了一种Fe同晶取代ZSM-22分子筛的制备方法。包括如下步骤：(1)分别配制铝源的水溶液、碱源的水溶液、硅源的水溶液和模板剂的水溶液，并进行混合，经陈化得到导向剂；(2)继续分别配制所述铝源的水溶液、所述碱源的水溶液、所述硅源的水溶液和铁源的水溶液，并与所述导向剂进行混合得到初始凝胶；所述初始凝胶于晶化釜中进行晶化得到所述Fe同晶取代ZSM-22分子筛。本发明专利技术制备方法简单，单釜产率最高可达到90％以上，合成及操作成本降低，产物经洗涤烘干后，无须焙烧，可以直接氨交换制备氢型分子筛载体；本发明专利技术方法制备得到的产物保持了良好的结晶度，纯度和比表面积。本发明专利技术方法制备得到的产物中，铁组分均以骨架铁的形式存在于分子筛中。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。包括如下步骤：（1)分别配制铝源的水溶液、碱源的水溶液、硅源的水溶液和模板剂的水溶液，并进行混合，经陈化得到导向剂;(2)继续分别配制所述铝源的水溶液、所述碱源的水溶液、所述硅源的水溶液和铁源的水溶液，并与所述导向剂进行混合得到初始凝胶；所述初始凝胶于晶化釜中进行晶化得到所述Fe同晶取代ZSM-22分子筛。本专利技术制备方法简单，单釜产率最高可达到90%以上，合成及操作成本降低，产物经洗涤烘干后，无须焙烧，可以直接氨交换制备氢型分子筛载体；本专利技术方法制备得到的产物保持了良好的结晶度，纯度和比表面积。本专利技术方法制备得到的产物中，铁组分均以骨架铁的形式存在于分子筛中。【专利说明】-种Fe同晶取代ZSM-22分子筛的制备方法
本专利技术涉及一种ZSM-22分子筛的制备方法，具体涉及一种Fe同晶取代ZSM-22分 子筛的制备方法。
技术介绍
微孔分子筛规则的孔道结构和强酸性，是现代石油工业中重要的择形载体；其 具有较大的比表面积、可调节的孔径、较高的热稳定性和化学稳定性等特点。ZSM-22分 子筛属于正交晶系，空间群为Cmc21，晶胞参数为a 13.86丄0.03 A, b 17,41丄0.04 A, c 5.04丄0.(..)2 A,每个晶胞含有24个中心原子，计算密度为I. 97g/cm3。ZSM-22分子 筛具有TON拓扑结构，骨架包括五元环、六元环和十元环结构框架。ZSM-22中由十元环组成 的一维孔道平行于方向，构成直径为4.5 Ax5.4 A的椭圆形通道，无交叉孔道。 杂原子分子筛是指其他元素置换分子筛骨架中部分硅、铝或者磷而构成的含杂 原子的分子筛。在含杂原子的分子筛骨架中，由于一些特定金属或非金属杂原子的引入， 可以调变导致分子筛的酸性、氧化性及催化活性等，使其成为良好的催化材料。最早被 报道的是 Fe 同晶取代的 ZSM-5 分子筛（Marosi, L. ;Stabenow, J. ;Schwarzmann，M. Ger. Pat. 2, 831，611 ;Marosi, L. ;Stabenow, J. ;Schwarzmann, M. Ger. Pat. 2, 831，630),随后铁 几乎被掺杂如各种分子筛骨架中，且主要应用在烯烃异构化、烷基化、烷烃氧化脱氢、甲苯 一步制苯酚和NO x消除等反应中。 铁完全掺杂ZSM-22分子筛最早由加拿大研究者Borade (A. A. R. B. Borade，S. Kaliaguine，Acid sites in Al-ZSM-22and Fe-ZSM-22, Zeolites, 11(1991)710-709)等于 1990年合成得到。该分子筛具有较低的酸性，而且在烷烃吸附实验中表现出优异的性质， 该作者通过一系列手段证明了骨架铁的存在，但样品XRD图谱说明该分子筛中存在杂晶。 随后 Asensi (M. A. Asensi, A. Corma, A. MartoAnez, et al. Isomorphous substitution in ZSM-22zeolite. The role of zeolite acidity and crystal size during the skeletal isomerization of n-butene, Applied Catalysis AiGeneralj 1998, 174:163-175.) ^ 学者将铁完全掺杂ZSM-22分子筛应用于正丁烯的异构反应中，由于含铁分子筛较低的酸 性，异丁烯选择性明显提高。目前为止铁掺杂ZSM-22分子筛仅有三篇报道，且均采用1-乙 基溴化吡啶作为模板剂，而且制备的均为Fe完全掺杂的ZSM-22分子筛。迄今为止,并无关 于Fe部分掺杂进入ZSM-22分子筛骨架的报道，而且以上研究发现，模板剂在该分子筛合成 过程中起到孔道填充、平衡电荷的作用，对于TON拓扑结构的形成至关重要。然而在分子筛 合成过程中，有机模板剂的使用既提高了分子筛的成本，又会在后期的焙烧脱除模板剂过 程中产生大量NO x等有害气体。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，本专利技术提供的 制备方法克服了现有合成工艺的不足，合成过程中无须额外地加入有机模板剂，因此不需 要焙烧来得到开放孔道；本专利技术具有提高合成效率、降低消耗、节省能源、环境友好等优点。 本专利技术所提供的Fe同晶取代ZSM-22分子筛的制备方法，包括如下步骤： (1)分别配制铝源的水溶液、碱源的水溶液、硅源的水溶液和模板剂的水溶液，并 进行混合，经陈化得到导向剂； (2)继续分别配制所述铝源的水溶液、所述碱源的水溶液、所述硅源的水溶液和铁 源的水溶液，并与所述导向剂进行混合得到初始凝胶； 所述初始凝胶于晶化釜中进行晶化得到所述Fe同晶取代ZSM-22分子筛。 上述的制备方法中，所述硅源可选自硅溶胶、正硅酸乙酯、白炭黑和水玻璃中至少 一种； 所述碱源可选自氢氧化钾、氢氧化钠和氨水中至少一种； 所述铝源可选自硝酸铝、硫酸铝、异丙醇铝和水合氧化铝中至少一种； 所述铁源可选自硝酸铁、硫酸铁和氯化铁中至少一种； 所述模板剂可选自1-乙基溴化吡啶、1，8-二氨基辛烷和1. 6-己二胺中一种或两 种； 所述水可为去离子水。 上述的制备方法中，步骤（1)中，所述铝源的量以Al2O3计，所述碱源的量以K 20、 Na2O或NH3计,所述娃源的量以SiO2计,投料比如下： SiO2与Al2O3的摩尔比可为20?150 :1，具体可为50?90 :1、55?80 :1、70? 90 :1、50 :1、55 :1、60 :1、70 :1、80 :1 或90 :l，K20、Na20或順3与5102 的摩尔比可为 0· 1 ?5 : 1，具体可为〇. 1?〇. 6 :1、0. 1 :1或0. 6 :1，水与SiO2的摩尔比可为10?100 :1，具体可为 30?50 :1、30 :1或50 :1，所述模板剂与SiO2的摩尔比可为0. 1?2. 0 :1，具体可为0. 2? 0· 3 :1、0· 2 :1、0· 25 :1 或 0· 3 :1。 上述的制备方法中，步骤（2)中，所述铝源的量以Al2O3计，所述碱源的量以K 20、 Na2O或NH3计,所述娃源的量以SiO2计,所述铁源的量以Fe 2O3计,投料比如下： SiO2与Al2O3的摩尔比可为10?200 :1，具体可为50?200 :1、71?143 :1、50 : 1、59 :1、71 :1、111 :1、143 :1 或 200 :l，K20、Na20 或順3与5102 的摩尔比可为 0.05 ?10.0 : 1，具体可为〇. 25 :1，Al2O3与Fe2O3的摩尔比可为0. 1?20 :1，具体可为0. 56?2. 4 :1、 0· 56 :1、1 :1、1· 3 :1或2. 4 :1，水与SiO2的摩尔比可为5?150 :1，具体可为48. 9?52. 2 : 1、48· 9 :1 或 52. 2 :1。 上述的制备方法中，步骤（1)中，所述陈化的温度可为30?1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Fe同晶取代ZSM‑22分子筛的制备方法，包括如下步骤：(1)分别配制铝源的水溶液、碱源的水溶液、硅源的水溶液和模板剂的水溶液，并进行混合，经陈化得到导向剂；(2)继续分别配制所述铝源的水溶液、所述碱源的水溶液、所述硅源的水溶液和铁源的水溶液，并与所述导向剂进行混合得到初始凝胶；所述初始凝胶于晶化釜中进行晶化得到所述Fe同晶取代ZSM‑22分子筛。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任杰，刘粟侥，吕恩静，张怀科，李永旺，
申请(专利权)人：中科合成油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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