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一種合成納米Beta分子篩的方法與流程

文檔序號:12053102閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種合成納米Beta分子篩的方法,所述分子篩晶體結(jié)構(gòu)為Beta分子篩,不含其它晶體雜質(zhì),其晶體粒度小于100nm,所述方法包括以下步驟:

(1)將Beta分子篩加入到堿溶液中,其中堿溶液與Beta分子篩的液固質(zhì)量比為0.01~0.1:1,攪拌混合后,密閉條件下在80~180℃條件下處理0.5~8.0h,所得懸濁液產(chǎn)物即為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑;

(2)將無機(jī)堿、硅源、鋁源和水按照摩爾比6~35Na2O:25~120SiO2:A12O3:600~3500H2O的比例混合,然后加入步驟(1)得到的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑混合均勻;

(3)將步驟(2)得到的凝膠與大孔碳混合后超聲波處理10~60min,接著在50~100℃條件下攪拌處理至粘稠狀態(tài),然后在80~180℃條件下干燥,直至水分完全蒸發(fā);

(4)將步驟(3)得到的混合物裝入反應(yīng)器,再加入定量的水,然后密閉反應(yīng)器進(jìn)行晶化反應(yīng),反應(yīng)溫度為80~180℃,反應(yīng)時間為10~96h;

(5)將步驟(4)得到的固體產(chǎn)物過濾洗滌干燥,然后在氧氣或空氣氣氛中焙燒后得到納米Beta分子篩。

2.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(1)中堿溶液是NaOH、KOH和LiOH水溶液中的一種或幾種的混合溶液,所述堿溶液的濃度為0.1~5 mol/L,優(yōu)選為0.5~2 mol/L。

3.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(1)中Beta分子篩為常規(guī)Beta分子篩,其SiO2/A12O3摩爾比為10~100。

4.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(1)中堿溶液與Beta分子篩的液固質(zhì)量比為0.03~0.06:1。

5.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(2)中所述無機(jī)堿是NaOH、KOH、LiOH中的一種或多種;鋁源是鋁酸鈉、硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁中的一種或多種;硅源是白碳黑、硅膠、硅溶膠或水玻璃中的一種或多種。

6.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(2)中所述物料摩爾比為8~30Na2O:30~100SiO2:A12O3:800~3000H2O。

7.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(2)中所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑的加入量以Beta分子篩計(jì)與步驟(2)中所加入的硅源以SiO2計(jì)的質(zhì)量比為0.005~0.06:1,優(yōu)選為0.01~0.04:1。

8.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(3)中大孔碳是一種微米級的碳材料,粒徑為0.5~100μm,優(yōu)選為1~70μm,所述大孔碳的孔徑為20~150nm,優(yōu)選為25~110nm,更優(yōu)選為30~110nm。

9.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(3)中所述大孔碳通過如下制備方法得到:(a)將碳酸鈣與堿液混合,在50~90℃下攪拌處理,然后過濾,過濾得到的固體物質(zhì)在300~500℃下熱處理1~3h;(b)將經(jīng)步驟(a)處理后的碳酸鈣與水和糖類物質(zhì)混合,攪拌10~60min后,超聲波處理1~10h;(c)將步驟(b)得到的溶液在50~100℃下攪拌處理至溶液呈粘稠狀態(tài),然后在50~80℃下干燥,最后置于氮?dú)鈿夥罩性?00~1000℃下炭化處理3~10h;(d)將步驟(c)得到的物質(zhì)與酸溶液混合均勻,在50~200℃下處理1~10h,然后洗滌干燥;(e)將步驟(d)得到的物質(zhì)在氮?dú)鈿夥障?,?00~1000℃高溫處理3~10h,得到大孔碳。

10.按照權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于:步驟(a)中所述碳酸鈣為納米碳酸鈣,所述納米碳酸鈣的粒徑為30~50nm。

11.按照權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于:步驟(a)中所述堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或兩種,所述堿液濃度為0.01~0.1mol/L。

12.按照權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于:步驟(a)中碳酸鈣與堿液的質(zhì)量比為1:5~1:50,優(yōu)選1:10~1:20。

13.按照權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于:步驟(b)中所述糖類物質(zhì)為蔗糖、葡萄糖中的一種或兩種。

14.按照權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于:步驟(b)中碳酸鈣、糖類物質(zhì)、水的質(zhì)量比為0.1~2:1:10~33,優(yōu)選為0.2~1:1:13~26。

15.按照權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于:步驟(c)中所述的炭化處理在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行,氮?dú)饬魉贋?0~50mL/min,優(yōu)選為15~40 mL/min。

16.按照權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于:步驟(c)中所述炭化處理升溫速率為1~10℃/min,以恒定的升溫速率升溫,所述的炭化處理在800~950℃處理4~8h。

17.按照權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于:步驟(d)中所述的酸溶液為鹽酸或硝酸,酸溶液的質(zhì)量濃度為20~60%。

18.按照權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于:步驟(d)中所述的處理?xiàng)l件為在100~180℃下處理2~7h。

19.按照權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于:步驟(e)中所述的高溫處理在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行,氮?dú)饬魉贋?0~50mL/min,優(yōu)選為15~40 mL/min,所述高溫處理升溫速率為1~10℃/min,以恒定的升溫速率升溫。

20.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(3)中大孔碳與凝膠干基的重量比為1:1.5~0.1,優(yōu)選為1:1.2~0.2。

21.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(3)中所述超聲波處理時間為20~40min;攪拌處理溫度為60~90℃;所述的干燥溫度為100~150℃。

22.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(4)中物料摩爾配比為:4~10Na2O:25~120SiO2:A12O3:15~300H2O,優(yōu)選為3~8Na2O:30~100SiO2:A12O3: 20~200H2O。

23.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(4)中所述晶化反應(yīng)溫度為100~150℃,反應(yīng)時間為20~80h。

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