一种SSZ-13分子筛复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于分子筛合成领域，具体涉及一种SSZ

【技术实现步骤摘要】
一种SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法


[0001]本专利技术属于分子筛合成领域，具体涉及一种SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]SSZ
‑
13分子筛是一种具有CHA拓扑结构的分子筛，它是由AlO4和SiO4四面体通过氧原子首尾相接，形成具有八元环结构的椭球形笼和三维交叉孔道结构，孔道尺寸为0.38nm
×
0.38nm，是一种小孔分子筛。SSZ
‑
13分子筛主要应用在脱除汽车尾气NOx、甲醇制低碳烯烃(MTO)以及气体分离吸附等领域，其显示出很好的性能。
[0003]目前合成SSZ
‑
13分子筛所用模板剂均为N,N,N,
‑
三甲基
‑1‑
金刚烷基氢氧化铵阳离子、苄基三甲基铵阳离子或氢氧化
‑
N,N
‑
二甲基
‑
3,5
‑
二甲基哌啶为模板剂，但这三款模板剂价格昂贵，并且生产一吨SSZ
‑
13分子筛需要大约1.2吨
‑
2.4吨的上述模板剂，而国内能工业化生产的厂家极少，导致合成SSZ
‑
13分子筛的成本过高，严重限制了其工业化生产。
[0004]现有技术公开使用氯化胆碱或者其他模板剂合成SSZ
‑
13分子筛，但氯化胆碱在碱性条件下不稳定，在晶化温度下容易分解成三甲胺，乙二醇等导致最终SSZ<br/>‑
13分子筛缺陷，造成模板剂消耗量大且产率极低，产品不合格率极高，故前景受到限制。
[0005]因此，SSZ
‑
13分子筛反应周期长，产率比较低，且其中关键原材料模板剂用量大、价格昂贵国内也没有批量化生产，所以生产SSZ
‑
13分子筛的生产成本居高不下。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法。
[0007]根据本专利技术具体实施方式的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
[0008](1)合成SSZ
‑
13分子筛晶种；
[0009](2)多水高岭土的处理；
[0010](2
‑
1)多水高岭土加入到聚阳离子电解质溶液中，混合搅拌，水洗后，烘干；
[0011](2
‑
2)将步骤(1)得到的SSZ
‑
13分子筛晶种配制成沸石氨水溶胶，加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌均匀，再将步骤(2
‑
1)处理的多水高岭土加入其中，得到预处理的多水高岭土。
[0012](3)合成SSZ
‑
13分子筛复合材料：
[0013](3
‑
1)配制二次生长液，依次加入铝源、氢氧化钠、有机胺模板剂、硅源、水和预处理的多水高岭土，搅拌后，进行晶化；
[0014](3
‑
2)洗涤步骤(3
‑
1)的产物，去除上清液，得到固体，烘干、研磨，得到SSZ
‑
13分子筛复合材料。
[0015]根据本专利技术具体实施方式的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，步骤(1)中，采用铝源、硅源、氢氧化钠、有机胺模板剂和水按照摩尔比(0.025
‑
0.1)：1：(0.15
‑
0.25)：(0.25
‑
0.35)：(25
‑
30)制备SSZ
‑
13分子筛晶种。
[0016]根据本专利技术具体实施方式的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，步骤(1)中，先用水把铝源和氢氧化钠溶解，再加入为模板剂，搅拌，最后加入硅源，搅拌，装入反应釜，在150℃
‑
170℃下晶化72
‑
120小时。
[0017]根据本专利技术具体实施方式的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，晶化反应后，进行固液分离，弃上清液，用去离子水洗涤固体，至上清液pH在7
‑
8之间，将所得固体烘干，研磨后，得到SSZ
‑
13分子筛晶种。
[0018]根据本专利技术具体实施方式的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，步骤(2
‑
1)中，将多水高岭土加入1.5wt％
‑
3wt％的聚阳离子电解质溶液中，搅拌，静置，水洗3
‑
4次，固液分离后，烘干固体。
[0019]根据本专利技术具体实施方式的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，步骤(2
‑
1)中，多水高岭土与聚阳离子电解质溶液的质量体积比为(1
‑
4)：12。
[0020]根据本专利技术具体实施方式的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，步骤(2
‑
2)中，将步骤(1)得到的SSZ
‑
13分子筛晶种加入pH为10
‑
11的氨水溶液中，配制得到沸石氨水溶胶，再加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌，加入步骤(2
‑
1)处理的多水高岭土，搅拌，静置，洗涤3
‑
4次，进行固液分离，其中，SSZ
‑
13分子筛晶种与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为(0.05
‑
0.5)：(0.5
‑
1)。
[0021]根据本专利技术具体实施方式的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，步骤(3
‑
1)中，Al2O3、SiO2、Na2O、有机胺与水按照摩尔比(0.025
‑
0.1)：1：(0.15
‑
0.25)：(0.25
‑
0.35)：(25
‑
30)的比例配制二次生长液。
[0022]本专利技术中的高岭土是一种由硅铝酸盐组成的多水高岭土，展现出一种少见的，天然的纳米中空管状结构，相比传统的材料，表现出来的性能更加优异。
[0023]所述的聚阳离子电解质溶液，优选为聚二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液；还可以使用聚丙烯酰胺阳离子，将其配制成1.5％
‑
3％的水溶液。
[0024]多水高岭土经过聚阳离子电解质溶液浸泡，表面带正电，更容易与带负电性的沸石分子筛结合，从而提高分子筛的负载率，从而提高复合材料的比表面积和孔体积。
[0025]所述硅源为正硅酸四乙酯、硅溶胶、粗孔硅胶、水玻璃等中的一种；
[0026]所述的铝源为偏铝酸钠、硫酸铝、氢氧化铝或拟薄水铝石等中的一种；
[0027]所述模板剂为N,N,N
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)合成SSZ
‑
13分子筛晶种；(2)多水高岭土的处理；(2
‑
1)多水高岭土加入到聚阳离子电解质溶液中，混合搅拌，水洗后，烘干；(2
‑
2)将步骤(1)得到的SSZ
‑
13分子筛晶种配制成沸石氨水溶胶，加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌均匀，再将步骤(2
‑
1)处理的多水高岭土加入其中，得到预处理的多水高岭土；(3)合成SSZ
‑
13分子筛复合材料：(3
‑
1)配制二次生长液，依次加入铝源、氢氧化钠、有机胺模板剂、硅源、水和预处理的多水高岭土，搅拌后，进行晶化；(3
‑
2)洗涤步骤(3
‑
1)的产物，去除上清液，得到固体，烘干、研磨，得到SSZ
‑
13分子筛复合材料。2.根据权利要求1所述的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用铝源、硅源、氢氧化钠、有机胺模板剂和水按照摩尔比(0.025
‑
0.1):1：(0.15
‑
0.25)：(0.25
‑
0.35)：(25
‑
30)制备SSZ
‑
13分子筛晶种。3.根据权利要求2所述的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，先用水把铝源和氢氧化钠溶解，再加入为模板剂，搅拌，最后加入硅源，搅拌，装入反应釜，在150℃
‑
170℃下晶化72
‑
120小时。4.根据权利要求3所述的SSZ
‑
13分子筛复合材料的制备方法，其特征在于，晶化反应后，进行固液分离，弃上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冬冬，田涛，马殿民，孙建刚，王磊，张纪涛，王忠，邱勇，马冉，
申请(专利权)人：山东泓泰恒瑞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：