本发明专利技术涉及一种亚微米级ZSM-5分子筛的合成方法，属于分子筛合成领域，其特征在于：以硅胶和水玻璃为混合硅源，以铝盐为铝源,在有机模板剂存在条件下晶化合成ZSM-5分子筛。本方法操作简单，简化了ZSM-5分子筛的合成步骤，合成效率高，所得产品相对结晶度高，晶型完整，晶粒范围在300-500纳米。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种亚微米级ZSM-5分子筛的合成方法，属于分子筛合成领域。
技术介绍
具有MFI晶体结构的ZSM-5分子筛，自1972年由美国Mobil石油公司公开以来，几乎成为除Y型分子筛之外，在石油化工及精细化工等领域用途最广泛的分子筛催化材料。ZSM-5分子筛可以用于石油裂解催化剂及辛烷值助剂，用于多产液化气和丙烯助剂，用于择形芳构化、异构化、烷基化催化剂，用于新型环保催化剂，等等。ZSM-5分子筛的合成，就其合成路线，可分为有胺法和无胺法两大类。无胺法合成ZSM-5分子筛，其最大的优点是合成成本较低，无环境污染，因此其使 用范围较广。但其原料配比及产品硅铝比范围有一定的局限性，其晶体结构或晶粒大小仍不能完全满足各种使用要求。使用模板剂有胺法合成ZSM-5分子筛，基本可以满足较大范围的产品硅铝比要求及晶粒要求。小晶粒或亚微米ZSM-5分子筛的特点是，分子筛晶粒小，比表面积大，活性中心数多，更有利于提高分子筛催化剂的催化效能。但是现有的模板剂有胺法合成ZSM-5分子筛合成效率低，所得产品相对结晶度低，晶型不完整。
技术实现思路
根据现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种亚微米级ZSM-5分子筛的合成方法，简化了 ZSM-5分子筛的合成步骤，提高合成效率，所得产品相对结晶度闻，晶型完整。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种亚微米级ZSM-5分子筛的合成方法，其特征在于以硅胶和水玻璃为混合硅源，以铝盐为铝源，在有机模板剂存在条件下晶化合成ZSM-5分子筛。所述的硅胶为粉体二氧化硅类产品。所述的混合硅源中加入分子筛晶种，分子筛晶种的加入量为总物料质量的0-10%。所述的铝盐为硫酸铝、氯化铝或硝酸铝中的一种或一种以上的混合物，其中优选为硫Ife招。所述的混合硅源与铝源中硅铝比20-100。所述的有机模板剂为有机胺，其中有机胺为乙胺、丙胺或正丁胺。所述的分子筛晶种在50-100°C下加入到水玻璃溶液中充分打浆。所述的硅胶加入水玻璃和分子筛晶种的混合浆液中打浆，然后加入铝盐，形成合成分子筛的混合浆液，最后加入有机模板剂继续打浆。所述的晶化温度为100-200°C，晶化时间为10-100h。所述的硅胶和水玻璃混合浆液，其中水玻璃的加入量控制体系的pH值为11-13。本专利技术属于在模板剂存在条件下合成亚微米级ZSM-5分子筛的一种方法。其分子筛晶粒尺寸在300-500纳米范围。本专利技术提供的合成ZSM-5分子筛的方法，其主要特点是将固体硅胶和液体水玻璃混合物作为合成ZSM-5分子筛的硅源，从而达到提高合成浆液固含量，实现高浓度下有胺合成ZSM-5分子筛的目的。本专利技术利用水玻璃溶液自身的碱度，来满足合成体系的碱度要求，简化了 ZSM-5分子筛的合成步骤。合成体系中不再加入其他碱性物质或酸性物质调节体系酸碱度。这种合成方法，操作简单，合成效率高，所得产品相对结晶度高，晶型完整，晶粒范围在300-500纳米。合成体系不再加入碱性物质或酸性物质调节体系的酸碱度，只利用水玻璃溶液自·身的碱度，来满足合成体系的碱度要求，原料投入比例的调节，必须满足合成体系的PH值要求。体系中的水玻璃溶液的加入比例，是调节体系碱度的主要组元。要求合成浆液pH值在11 13范围内。混合浆液中分子筛晶种的加入，可以提高晶化速度。晶种需在50_100°C加热条件下部分溶入水玻璃溶液中，形成半透明乳浊液。该乳浊液对分子筛晶化起导向作用。本专利技术所提供的ZSM-5分子筛的合成条件，其晶化温度一般要求在100 200°C范围，晶化时间10 100小时。本专利技术所提供的ZSM-5分子筛，其BET比表面积大于350m2/g。本专利技术的有益效果是本方法操作简单，简化了 ZSM-5分子筛的合成步骤，合成效率高，所得产品相对结晶度高，晶型完整，晶粒范围在300-500纳米。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述在实施例中，所说的相对结晶度是以产品与标样的各自X-射线衍射图谱中2 0角在22. 5 25. 0之间的5个特征峰的峰面积之和的比值。分子筛比表面积采用氮气吸附BET法测定。实施例I在25. 2克脱离子水中加入235. 3克水玻璃溶液(含SiO2 19.9%，含Na2O 6.3%)，加A 3. 8克晶种，打浆均匀后，升温至90°C，连续搅拌5小时，再加入固体硅胶8. 2克(含SiO289.3%)，打浆均匀后，加入硫酸铝溶液43. 5克(含Al2O3 7. 2%)，最后加入正丁胺10. 6克，混合打浆后，于180°C晶化，20小时后结束晶化反应，物料经0. 5N盐酸交换洗涤后，550°C马弗炉焙烧，得到氢型ZSM-5分子筛。产品相对结晶度89%，硅铝比25，比表面积350m2/g，晶粒尺寸400纳米。实施例2在56. 5克脱离子水中加入217. 5克水玻璃溶液(含SiO2 20.5%，含Na2O 6.8%)，加A 3.0克晶种，打浆均匀后，升温至80°C，连续搅拌6小时，再加入固体硅胶18. 8克(含SiO290.7%)，打浆均匀后，加入硫酸铝溶液36. 2克(含Al2O3 7. 5%)，最后加入正丁胺11. 6克，混合打浆后，于170°C晶化，24小时后结束晶化反应，物料经0. 5N盐酸交换洗涤后，550°C马弗炉焙烧，得到氢型ZSM-5分子筛。产品相对结晶度88%，硅铝比33，比表面积340m2/g，晶粒尺寸300纳米。实施例3在97. 3克脱离子水中加入276. 4克水玻璃溶液(含SiO2 18. 5%，含Na2O 5. 8%)，加入4. 5克晶种，打浆均匀后，升温至100°C，连续搅拌4小时，再加入固体硅胶23. 2克(含SiO2 89. 3%)，打浆均匀后，加入硫酸铝溶液40. 6克(含Al2O3 7. 7%)，最后加入正丁胺 15.6克，混合打浆后，于180°C晶化，22小时后结束晶化反应，物料经0. 5N盐酸交换洗涤后，550°C马弗炉焙烧，得到氢型ZSM-5分子筛。产品相对结晶度86，硅铝比41，比表面积342m2/g，晶粒尺寸400纳米。实施例4在157. 4克脱离子水中加入261. 3克水玻璃溶液(含SiO2 19. 9%，含Na2O 6. 3%)，加入5. 6克晶种，打浆均匀后，升温至80°C，连续搅拌6小时，再加入固体硅胶32. 6克(含Si0289. 3%)，打浆均匀后，加入硝酸铝溶液39. I克(含Al2O3 7. 2%)，最后加入正丁胺18. 9克，混合打浆后，于175°C晶化，24小时后结束晶化反应，物料经0. 5N盐酸交换洗涤后，550°C马弗炉焙烧，得到氢型ZSM-5分子筛。产品相对结晶度89%，硅铝比45，比表面积345m2/g,晶粒尺寸300纳米。实施例5在134. 5克脱离子水中加入285. 3克水玻璃溶液(含SiO2 18. 5%，含Na2O 5. 8%)，加入5. 5克晶种，打浆均匀后，升温至90°C，连续搅拌6小时，再加入固体硅胶24. 8克(含Si0289 . 3%)，打浆均匀后，加入氯化铝和硫酸铝溶液34. 7克(含Al2O3 7. 7%)，最后加入正丁胺19. 5克，混合打浆后，于180°C晶化，20小时后结束晶化反应，物料经0. 5N盐酸交换洗涤后，550°C马弗炉焙烧，得到氢本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种亚微米级ZSM？5分子筛的合成方法，其特征在于：以硅胶和水玻璃为混合硅源，以铝盐为铝源,以ZSM？5分子筛为晶种，在有机模板剂存在条件下晶化合成ZSM？5分子筛。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘环昌，明曰信，陈文勇，王震宇，耿庆琳，彭立，
申请(专利权)人：山东齐鲁华信高科有限公司，
类型：发明
国别省市：
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