一种氢型沸石及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氢型沸石，具体氢型沸石为CHA型沸石，晶粒形状为呈现立方单晶状晶形，晶粒尺寸0.15nm至0.20nm，XRF测定的SAR范围为15～30，BET范围是740～755m2/g，微孔表面积范围是695～720m2/g，总孔容范围是0.32～0.36mL/g，沸石微孔容范围是0.27～0.28mL/g，孔径范围是1.8～1.95nm。本发明专利技术直接合成氧化钠低于0.30％的H

A hydrogen zeolite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种氢型沸石及制备方法


[0001]本专利技术涉及沸石催化剂材料制备领域，尤其涉及一种氢型沸石及制备方法。

技术介绍

[0002]作为固体催化剂、沸石分子筛在石油炼制、油品精制、石油化工、精细化工、环境保护等领域具有极其重要和广泛的应用，是国民经济中不可缺少的一类无机材料。这些领域通常所用的催化剂基本上都是氢型沸石，即脱除碱金属阳离子(钠或钾)的氢(H
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)型沸石。这是由于大多数催化反应是固体酸性反应。然而，沸石的水热合成通常是在碱性条件下进行的。其反应混合物是由硅源(无定形氧化硅如硅胶、白炭黑、硅溶胶，水玻璃等)、铝源(如氧化铝、氢氧化铝、偏铝酸钠、硫酸铝、氯化铝等铝盐)、碱(如氢氧化钠、氢氧化钾等)和水等按一定的摩尔配比配制而成。对于多数用作催化剂的高硅(即氧化硅与氧化铝的摩尔比即SAR大于10)的沸石，往往在反应混合物中需要加入有机导向剂(又称模板剂)以促使该沸石的晶核形成和生长，确保水热合成的产物为晶相纯度单一结构的目标沸石。有机导向剂通常是含氮的碱性有机物，如季铵碱、烷基胺等。
[0003]上述组成的反应混合物经水热反应生成特定结构类型的含有机碱与钠(或钾型、)型沸石结晶后，需要过滤使产物与合成母液分离、再用水洗涤至接近中性后、过滤成滤饼，再烘干获得该沸石原粉。由组成分析可以知道，合成所得的沸石原粉除了其骨架组成的氧化硅与氧化铝外、必然含有与骨架负电荷平衡的碱金属阳离子和有机铵阳离子，整个沸石呈现固体碱性。因此、往往需将其焙烧除去有机模板剂后，再用无机酸(如盐酸、硫酸、硝酸)或铵盐(如氯化铵，硫酸铵、硝酸铵等)水溶液在一定的温度下、离子交换数次、脱去沸石所含碱金属离子制成氢型、或铵型沸石，前者即可用作固态酸性催化剂，后者还需焙烧除去胺离子变为H
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型沸石后才能制成催化剂。
[0004]由此观之，在沸石催化剂的生产工艺中，水热合成生成的碱性沸石原粉必须经过阳离子交换脱钠才能制成催化剂。多次阳离子交换工艺增加了处理的工序，同时需要使用酸或盐等化工原料，必然造成大量工业废水，使环保处理成本大幅上升，也会占用过多的设备，增加能源消耗，使生产周期和生产成本大幅提高。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种一种氢型沸石及制备方法，用以克服现有技术中沸石生产周期长的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种氢型沸石，所述氢型沸石为CHA型沸石，晶粒形状为呈现立方单晶状晶形，晶粒尺寸0.15nm至0.20nm，XRF测定的SAR范围为15～30。
[0007]进一步地，所述CHA型沸石BET范围是740～755m2/g，微孔表面积范围是695～720m2/g，总孔容范围是0.32～0.36mL/g。
[0008]进一步地，所述CHA型沸石微孔容范围是0.27～0.28mL/g，孔径范围是1.8～1.95nm。
[0009]进一步地，制备所述CHA型沸石时，原料混合配比按摩尔比为，SiO2:0.0625Al2O3:0.45Na2O:0.125TMAD:20H2O。
[0010]进一步地，制备所述CHA型沸石时，原料混合配比按摩尔比为，SiO2:0.0285Al2O3:0.50Na2O:0.20TMAD:18H2O。
[0011]进一步地，制备所述CHA型沸石时，原料混合配比按摩尔比为，SiO2:0.05Al2O3:0.25Na2O:0.20TMAD:22.5H2O。
[0012]进一步地，在将原料按配比混合完成生成浆料后，将浆料转移至不锈钢高压釜中，所述不锈钢高压釜中含有聚四氟内衬。
[0013]进一步地，所述CHA型沸石通过水热合成。
[0014]进一步地，包括，S1，原料配比，根据待制备沸石种类确定原料配比；
[0015]S2，原料混合，根据步骤S1配比方案对原料进行混合并加入去离子水进行搅拌；
[0016]S3，制备浆料，向步骤S2中混合完成的原料混合物中加入浆料制备原料，并进行搅拌，制备反应混合物浆料；
[0017]S4，水热晶化，向步骤S2中混合完成浆料转移至高压釜中，进行静态水热晶化；
[0018]S5，抽滤、洗涤、烘干、焙烧。晶化结束后、自然冷却至室温，将晶化产物抽滤、洗涤至PH接近中性，对滤饼进行烘干、焙烧。
[0019]进一步地，所述制备方法还能制备MFI型高硅沸石、FER型高硅沸石。
[0020]与现有技术相比，本专利技术通过在反应混合物中适当地调整碱/硅比与胺(铵)/硅比，直接合成氧化钠低于0.30％的H
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型高硅沸石，该沸石无需经过阳离子交换就可直接用于制作催化剂。减少了氢型沸石的制备步骤，缩短了生产周期。
附图说明
[0021]图1为本专利技术所述氢型沸石的SEM电镜照片；
[0022]图2为本专利技术所述氢型沸石的XRD粉末衍射谱。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本专利技术作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非在限制本专利技术的保护范围。
[0025]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]此外，还需要说明的是，在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]请参阅图1、图2所示，图1其为本专利技术所述氢型沸石的SEM电镜照片，图2为本专利技术所述氢型沸石的XRD粉末衍射谱。
[0028]本专利技术提供一种氢型沸石，所述氢型沸石为CHA型沸石，晶粒形状为呈现立方单晶状晶形，晶粒尺寸0.15nm至0.20nm，XRF测定的SAR范围为15～30。
[0029]进一步地，所述CHA型沸石BET范围是740～755m2/g，微孔表面积范围是695～720m2/g，总孔容范围是0.32～0.36mL/g。
[0030]进一步地，所述CHA型沸石微孔容范围是0.27～0.28mL/g，孔径范围是1.8～1.95nm。
[0031]进一步地，制备所述CHA型沸石时，原料混合配比按摩尔比为，SiO2:0.0625Al2O3:0.45Na2O:0.125TMAD:20H2O。
[0032]进一步地，制备所述CHA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢型沸石，其特征在于，所述氢型沸石为CHA型沸石，晶粒形状为呈现立方单晶状晶形，晶粒尺寸0.15nm至0.20nm，XRF测定的SAR范围为15～30。2.根据权利要求1所述的氢型沸石，其特征在于，所述CHA型沸石BET范围是740～755m2/g，微孔表面积范围是695～720m2/g，总孔容范围是0.32～0.36mL/g。3.根据权利要求2所述的氢型沸石，其特征在于，所述CHA型沸石微孔容范围是0.27～0.28mL/g，孔径范围是1.8～1.95nm。4.根据权利要求3所述的氢型沸石，其特征在于，制备所述CHA型沸石时，原料混合配比按摩尔比为，SiO2:0.0625Al2O3:0.45Na2O:0.125TMAD(三甲基金刚烷铵):20H2O。5.根据权利要求3所述的氢型沸石，其特征在于，制备所述CHA型沸石时，原料混合配比按摩尔比为，SiO2:0.0285Al2O3:0.50Na2O:0.20TMAD:18H2O。6.根据权利要求3所述的氢型沸石，其特征在于，制备所述CHA型沸石时，原料混合配比按摩尔比为，SiO2:0.05Al2...

【专利技术属性】
技术研发人员：濮鹏翔，张新亮，林德昌，龙英才，
申请(专利权)人：复榆张家港新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：