System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种合成分子筛及制备方法技术_技高网

一种合成分子筛及制备方法技术

技术编号:44693604 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-19 20:42
本发明专利技术公开了一种合成分子筛及制备方法,包括硅源40‑60份、铝源15‑25份、钠源5‑10份、水玻璃10‑20份、催化剂0.1‑2份、模板剂5‑15份、去离子水30‑70份,硅源为硅酸或硅胶,铝源为氢氧化铝或铝盐,钠源为氢氧化钠或硝酸钠,水玻璃为硅酸钠溶液,催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,通过精确控制原料配比和优化制备条件,所合成的分子筛具有高纯度和良好的结晶度,而高纯度意味着分子筛中杂质含量低,能够有效避免杂质对其性能的干扰,使其在吸附、分离等应用中表现出更高的选择性和效率,而良好的结晶度则保证了分子筛具有规整的微孔结构和较大的比表面积,而较大的比表面积则提供了更多的吸附位点,进一步增强了其吸附性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分子筛,具体涉及一种合成分子筛及制备方法


技术介绍

1、分子筛作为一种具有均匀微孔结构的材料,凭借其独特的筛分性能、较大的比表面积和良好的吸附选择性,在石油化工、气体分离、环境净化等诸多领域有着广泛应用。

2、现有的,分子筛制备工艺往往存在流程复杂、能耗高、产物纯度及结晶度不理想等问题,限制了分子筛性能的进一步提升以及大规模工业化生产的经济效益,如,部分制备方法对原料配比要求严苛,微小偏差就会导致分子筛晶体结构缺陷;而有的合成过程需长时间高温高压,增加设备成本与操作风险,导致生产效率低下,增加了生产周期和成本。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种合成分子筛及制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种合成分子筛,按重量份计,包括:

3、硅源40-60份、铝源15-25份、钠源5-10份、水玻璃10-20份、催化剂0.1-2份、模板剂5-15份、去离子水30-70份。

4、优选的,按重量份计,包括:所述硅源55份、铝源22份、钠源8份、水玻璃15份、催化剂1份、模板剂10份、去离子水50份。

5、优选的,所述硅源为硅酸或硅胶,用于提供分子筛的硅元素,所述铝源为氢氧化铝或铝盐,用于提供分子筛的铝元素,所述钠源为氢氧化钠或硝酸钠,用于提供分子筛的钠元素。

6、优选的,所述水玻璃为硅酸钠溶液,用于调节分子筛的孔径和强度,所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾,用于加速分子筛的合成过程,所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵。

7、一种合成分子筛的制备方法,具体包括以下步骤:

8、s1、将硅源、铝源、钠源、水玻璃、催化剂、模板剂、去离子水,按比例混合均匀,并加入适量去离子水,在常温下搅拌均匀,直至形成均匀透明的溶胶体;

9、s2、将溶胶体转移至带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内,密封后放入恒温烘箱,进行晶化反应,促进晶体成核与生长;

10、s3、晶化结束后,待反应釜自然冷却至室温,取出产物经多次离心分离,分离后的成品随后进行真空干燥;

11、s4、最后在空气气氛下焙烧,烧掉模板剂得到纯净多孔结构的合成分子筛成品。

12、优选的,所述步骤s1中,在常温下的搅拌速度以300-500转/分钟的搅拌器内进行搅拌,且搅拌时长为2-4小时,直至形成均匀透明溶胶体,确保各成分充分分散、水解并初步聚合反应,且搅拌过程中利用ph计实时监控并维持透明溶胶体ph值的稳定。

13、优选的,所述步骤s2中,晶化温度为120-180℃的条件下开始晶化且晶化时长为12-36小时,且晶化期间反应釜内自生压力范围维持在0.5-1.5mpa之间,促进晶体成核与生长。

14、优选的,所述步骤s3中,通过离心机对晶化产物进行多次离心分离,且离心机的离心转速为8000-10000转/分钟,每次离心时长为10-15分钟,并使用去离子水将晶化产物洗涤至洗液ph值为7,去除晶化产物内的残留碱液与未反应原料。

15、优选的,所述步骤s4中,在真空干燥箱内将离心后的晶化产物进行干燥,且干燥温度为80-120℃,干燥时长为6-12小时。

16、优选的,所述步骤s4中,干燥后在管式炉内对晶化产物在空气气氛下进行焙烧,且焙烧温度为400-600℃,焙烧时长为4-8小时,烧掉模板剂。

17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

18、(1)通过精确控制原料配比和优化制备条件,所合成的分子筛具有高纯度和良好的结晶度,而高纯度意味着分子筛中杂质含量低,能够有效避免杂质对其性能的干扰,使其在吸附、分离等应用中表现出更高的选择性和效率,而良好的结晶度则保证了分子筛具有规整的微孔结构和较大的比表面积,且规整的微孔结构使得分子筛能够对不同大小的分子进行精确筛分,而较大的比表面积则提供了更多的吸附位点,进一步增强了其吸附性能。

19、(2)制备过程中产生的废弃物较少,主要为一些洗涤液和废气,通过合理的处理措施,对洗涤液进行中和处理、对废气进行净化处理等,可以将制备分子筛时对环境的影响降至最低。

20、(3)制备方法摒弃复杂设备与极端工艺条件,反应温度较传统降低30-50℃,缩短晶化时长8-12小时,降低能耗与设备损耗,且原料利用率比例为85%,减少废料排放,契合绿色化工生产理念,成本较常规降低,利于大规模工业化推广。

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【技术保护点】

1.一种合成分子筛,其特征在于,该分子筛原料按重量份计,包括:

2.根据权利要求1所述的一种合成分子筛,其特征在于,按重量份计,包括:所述硅源55份、铝源22份、钠源8份、水玻璃15份、催化剂1份、模板剂10份、去离子水50份。

3.根据权利要求1所述的一种合成分子筛,其特征在于:所述硅源为硅酸或硅胶,用于提供分子筛的硅元素,所述铝源为氢氧化铝或铝盐,用于提供分子筛的铝元素,所述钠源为氢氧化钠或硝酸钠,用于提供分子筛的钠元素。

4.根据权利要求1所述的一种合成分子筛,其特征在于:所述水玻璃为硅酸钠溶液,用于调节分子筛的孔径和强度,所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾,用于加速分子筛的合成过程,所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵。

5.一种权利要求1-4任意一项所述的合成分子筛的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种合成分子筛的制备方法,其特征在于:步骤S1中,在常温下的搅拌速度以300-500转/分钟的搅拌器内进行搅拌,且搅拌时长为2-4小时,直至形成均匀透明溶胶体,且搅拌过程中利用pH计实时监控并维持透明溶胶体pH值的稳定。

7.根据权利要求5所述的一种合成分子筛的制备方法,其特征在于:步骤S2中,晶化温度为120-180℃的条件下开始晶化且晶化时长为12-36小时,且晶化期间反应釜内自生压力范围维持在0.5-1.5MPa之间,促进晶体成核与生长。

8.根据权利要求5所述的一种合成分子筛的制备方法,其特征在于:步骤S3中,通过离心机对晶化产物进行多次离心分离,且离心机的离心转速为8000-10000转/分钟,每次离心时长为10-15分钟,并使用去离子水将晶化产物洗涤至洗液pH值为7,去除晶化产物内的残留碱液与未反应原料。

9.根据权利要求5所述的一种合成分子筛的制备方法,其特征在于:步骤S4中,在真空干燥箱内将离心后的晶化产物进行干燥,且干燥温度为80-120℃,干燥时长为6-12小时。

10.根据权利要求5所述的一种合成分子筛的制备方法,其特征在于:步骤S4中,干燥后在管式炉内对晶化产物在空气气氛下进行焙烧,且焙烧温度为400-600℃,焙烧时长为4-8小时。

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【技术特征摘要】

1.一种合成分子筛,其特征在于,该分子筛原料按重量份计,包括:

2.根据权利要求1所述的一种合成分子筛,其特征在于,按重量份计,包括:所述硅源55份、铝源22份、钠源8份、水玻璃15份、催化剂1份、模板剂10份、去离子水50份。

3.根据权利要求1所述的一种合成分子筛,其特征在于:所述硅源为硅酸或硅胶,用于提供分子筛的硅元素,所述铝源为氢氧化铝或铝盐,用于提供分子筛的铝元素,所述钠源为氢氧化钠或硝酸钠,用于提供分子筛的钠元素。

4.根据权利要求1所述的一种合成分子筛,其特征在于:所述水玻璃为硅酸钠溶液,用于调节分子筛的孔径和强度,所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾,用于加速分子筛的合成过程,所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵。

5.一种权利要求1-4任意一项所述的合成分子筛的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种合成分子筛的制备方法,其特征在于:步骤s1中,在常温下的搅拌速度以300-500转/分钟的搅拌器内进行搅拌,且搅拌时长为2-4小时,直至形成均匀透明溶胶体,...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴春计曹正浩
申请(专利权)人:广计集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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