【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沸石材料，尤其涉及一种富铝ith型沸石及其制备方法和应用。
技术介绍
1、沸石是一类具有规则且均匀的孔道结构的无机微孔材料，在吸附、催化及离子交换等领域有着广泛的应用。其中，ith型沸石具有三维9×9×10元环的孔道结构，孔道尺寸约4.0×4.8、4.8×5.1和与zsm-5孔道结构类似。由于其具有较强的形状选择性，因此，ith型沸石在工业上具有广泛的应用，如烷烃异构化反应、流体裂化催化反应等。
2、现有技术中公开的ith型沸石铝原子引入难度极大，直接合成的al-ith中铝含量较低。而富硅或全硅ith由于铝量过少甚至没有，导致其酸性位点过少，在催化反应中活性较差。如何提高ith型沸石的铝含量成为了研究人员关注的问题。
3、中国专利cn201811358904.6公开了一种使用有机结构导向剂合成alge-ith型沸石的方法，该方法包括：制备含有硅源、铝源、碱、氧化锗和水的凝胶，然后在自生压力的高压釜反应器中水热反应该凝胶，再经过分离，得到具有ith拓扑结构的沸石产品。
4、中国专利cn200510059767.2公开了一种使用有机结构导向剂合成alb-ith型沸石的方法，该方法包括：(1)将合成ith结构的硼硅分子筛混合物凝胶经50～100℃赶醇，再置于120～200℃的水热条件下晶化2天到10天，得到ith结构硼硅分子筛，其中混合物凝胶中f-/sio2的摩尔配比大于1且小于等于4；(2)将(1)得到的硼硅分子筛在室温～100℃下用酸溶液处理；(3)将(2)的产物与无机铝盐溶液混合
5、上述提高ith型沸石铝含量的方法，在引入铝原子时，需要杂原子如锗、镓、硼的引入，这些元素的引入不利于绿色经济的工业化生成。
6、文献“ye m,junyi h,kai f,et al.design of an organic template forsynthesizing itr zeolites under ge-free conditions[j].j.am.chem.soc.2023,145,17284-17291”中公开了一种利用模板剂法直接合成无锗ith型沸石的方法。但该方法合成的ith中铝含量较低(si/al＝45)。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种富铝ith型沸石及其制备方法和应用。本专利技术制备的富铝ith型沸石具有显著提高的铝含量(硅铝比为4.5～30)，且无锗、硼等杂原子的引入。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种富铝ith型沸石的制备方法，包括以下步骤：
4、将模板剂的水溶液和硅源混合，干燥后将剩余物与氟源混合，得到混合料；所述模板剂为氢氧化六甲双铵；
5、将所述混合料进行第一晶化，得到全硅ith；
6、将无机碱源、铝源、水和所述全硅ith混合，得到初始凝胶；
7、将所述初始凝胶进行第二晶化，得到所述富铝ith型沸石。
8、优选地，所述硅源包括硅酸钠、白炭黑、水玻璃、硅溶胶和正硅酸四乙酯中的一种或几种；所述氟源包括氟化铵、氟化氢、氟化钠和氟化钾中的一种或几种。
9、优选地，所述硅源以sio2计，所述氟源以f计，所述混合料中硅源、氟源、模板剂和水的摩尔比为1：0.5～1.6：0.25～0.8：0～2.0，且水的量不为0。
10、优选地，所述干燥包括依次进行搅干和冷冻干燥。
11、优选地，所述第一晶化的温度为150～200℃，时间为5～30d。
12、优选地，所述无机碱源包括碳酸钠、碳酸钾、铝酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或几种；所述铝源包括铝酸钠、拟薄水铝石、氢氧化铝、氯化铝、硝酸铝、硫酸铝和异丙醇铝中的一种或几种。
13、优选地，所述全硅ith以sio2计，所述铝源以al2o3计，所述无机碱源以m2o计，所述无机碱源、全硅ith、铝源和水的摩尔比为(1.01～1.93):(8.30～14.7):1.00:(151～290)，所述m2o中m为无机碱源的金属元素。
14、优选地，所述第二晶化的温度为120～200℃，时间为2h～8d。
15、本专利技术提供了以上技术方案所述制备方法制备得到的富铝ith型沸石，所述富铝ith型沸石的硅铝比为4.5～30。
16、本专利技术提供了以上技术方案所述富铝ith型沸石作为催化剂的应用。
17、本专利技术提供了一种富铝ith型沸石的制备方法，包括以下步骤：将模板剂的水溶液和硅源混合，干燥后将剩余物与氟源混合，得到混合料；所述模板剂为氢氧化六甲双铵；将所述混合料进行第一晶化，得到全硅ith；将无机碱源、铝源、水和所述全硅ith混合，得到初始凝胶；将所述初始凝胶进行第二晶化，得到所述富铝ith型沸石。本专利技术通过晶化的方法合成全硅ith，再将全硅ith与无机碱源、铝源和水再次晶化合成沸石，一般晶化过程为凝胶中的硅铝酸盐过量溶解在水溶液中，形成硅铝酸盐过饱和溶液，该溶液在细微的扰动下形成晶核，晶核利用溶液中的物料继续生长，同时，凝胶中的未完全溶解的物料会继续溶解到溶液中，从而补充溶液中的物料。本专利技术以铝源作为补铝剂，对全硅ith脱硅补铝，通过促进硅铝酸盐过饱和溶液的生成，促进al-ith的生成，即利用硅铝物种在碱性溶液中溶解性的差异，通过母液的碱性将分子筛上部分位点的硅溶解脱出(脱硅过程)，脱去的同时在相同的位点上析出铝(补铝过程)。
18、与现有技术相比，本专利技术制备的富铝ith型沸石具有显著提高的铝含量，具有目前已报导的ith中最低的硅铝比(si/al＝4.8)，且无锗、硼等杂原子的引入，是一种绿色经济的合成方法。本专利技术制备的富铝ith型沸石具有丰富的酸性位点，作为催化剂在流体液化催化、异构化、生物质催化等领域具有广阔的应用前景。
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1.一种富铝ITH型沸石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅源包括硅酸钠、白炭黑、水玻璃、硅溶胶和正硅酸四乙酯中的一种或几种；所述氟源包括氟化铵、氟化氢、氟化钠和氟化钾中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅源以SiO2计，所述氟源以F计，所述混合料中硅源、氟源、模板剂和水的摩尔比为1：0.5～1.6：0.25～0.8：0～2.0，且水的量不为0。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥包括依次进行搅干和冷冻干燥。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一晶化的温度为150～200℃，时间为5～30d。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱源包括碳酸钠、碳酸钾、铝酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或几种；所述铝源包括铝酸钠、拟薄水铝石、氢氧化铝、氯化铝、硝酸铝、硫酸铝和异丙醇铝中的一种或几种。
7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述全硅ITH以SiO2计，所
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二晶化的温度为120～200℃，时间为2h～8d。
9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的富铝ITH型沸石，所述富铝ITH型沸石的硅铝比为4.5～30。
10.权利要求9所述富铝ITH型沸石作为催化剂的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种富铝ith型沸石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅源包括硅酸钠、白炭黑、水玻璃、硅溶胶和正硅酸四乙酯中的一种或几种；所述氟源包括氟化铵、氟化氢、氟化钠和氟化钾中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅源以sio2计，所述氟源以f计，所述混合料中硅源、氟源、模板剂和水的摩尔比为1：0.5～1.6：0.25～0.8：0～2.0，且水的量不为0。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥包括依次进行搅干和冷冻干燥。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一晶化的温度为150～200℃，时间为5～30d。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱源包括碳...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫文付，苏浩鹏，吴尖平，陈岩，梁志强，宋晓伟，于吉红，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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