一种纳米Y型分子筛的合成方法与流程

本发明涉及一种纳米y型分子筛的合成方法，属于分子筛合成领域。

背景技术：

目前在重油裂化领域中能够作为裂化活性组分的分子筛有y型、β型和zsm型分子筛等，其中y型分子筛应用最为普遍。纳米y型分子筛具有较大的比表面积和较高的晶内扩散速率，在催化裂化、加氢裂化和异构化等石油炼制中，拥有反应活性高、对产物选择性强。表现出比常规y型分子筛更优异的性能。

目前工业生产y型分子筛的方法基本上都是采用美国grace公司在usp3639099和usp4166099中提出的导向剂法，制得的普通y型分子筛的晶粒一般为1μm左右，在每个维度上大约有300-400个的晶胞。虽然y型分子筛也可通过后续的改性处理适度调变理想孔径范围分布，但原有分子筛的孔径分布直接决定后续改性分子筛的孔径范围分布，而且扩孔会影响分子筛的骨架结构，进而影响分子筛的活性和稳定性。

cn105645432a、cn101870478a、cn101549874a通过添加有机模板剂合成出粒径小于100nm的纳米y型分子筛，但使用有机模板剂会使成本增加，并且有机模板剂毒性较大，不利于环保和实验操作者健康。而cn1730391a采用微波加热方式也可合成粒径小于100nm的纳米y型分子筛，微波加热方式成本较高。

技术实现要素：

本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种纳米y型分子筛的合成方法，该方法制备的纳米y型分子筛具有良好的热稳定性，该方法使用原料廉价且制备方法重复性好。制备的纳米y型分子筛平均粒径小于100nm，粒度大小均匀。

一种纳米y型分子筛的合成方法，包括如下步骤：

1)在烧杯中加入硅源，然后缓慢加入固体氢氧化钠，边加边搅拌，搅拌均匀，形成溶液①。另取一个烧杯称取铝源，加入水溶解，混合均匀，然后加入固体氢氧化钠，混合均匀，形成溶液②；

2)将溶液②缓慢滴入溶液①，混合均匀，形成凝胶，放置老化14-24h，形成导向剂；

3)配制30％的硫酸溶液，将配置好的硫酸溶液滴入导向剂中，混合均匀，获得溶液③；

4)将步骤3)中获得的溶液③加入反应釜，放入100℃恒温箱中晶化4-12h；

5)取出反应釜，冷却至室温，离心分离留沉淀物，用去离子水将沉淀物洗涤至中性，放入马弗炉120℃烘干，得到纳米y型分子筛；

6)将步骤5)所得的纳米y型分子筛放入马弗炉焙烧2小时获得焙烧后样品。

进一步的，步骤1)中所述硅源为wt30％的硅溶胶。

进一步的，步骤1)中所述铝源为分析纯硫酸铝。

进一步的，步骤2)中所述的导向剂的摩尔比为：nna2o:nsio2:nal2o3:nh2o＝16:16:1:210。

进一步的，步骤3)中加入反应釜的溶液③的摩尔比为：nna2o:nsio2:nal2o3:nh2o＝7.8：16：1：400。

进一步的，步骤6)中所述的马弗炉的焙烧温度为400℃-800℃。

进一步的，步骤1)-步骤3)中所述的混合指采用机械搅拌或磁力搅拌方式。

进一步的，上述混合的时间为0.5-1小时。

有益效果：

(1)方法使用原料廉价且制备方法重复性好。

(2)制备的纳米y型分子筛平均粒径小于100nm，粒度大小均匀。

(3)不需要在反应液中添加晶种，也不用添加有机模板剂，合成使用设备常见，合成成本低。

附图说明：

图1为本发明的纳米y型分子筛的x射线衍射谱。

图2为本发明的纳米y型分子筛的扫描电镜照片。

图3为经过不同高温焙烧后的纳米y型分子筛的x射线衍射谱。

具体实施方式：

以下实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例

取硅溶胶(wt30％，wt30％指重量浓度)30.05g，加入9.75g的98％固体氢氧化钠，混合均匀。形成溶液①。用21g水溶解6.25gal2(so4)3·18h2o，混合均匀，然后加入4.5g氢氧化钠，混合均匀，形成溶液②。

将溶液②缓慢滴入溶液①，混合均匀，形成凝胶，放置老化14-24h，形成导向剂，导向剂的摩尔比组成：nna2o:nsio2:nal2o3:nh2o＝16:16:1:210。取98％浓硫酸7.7g将浓硫酸缓慢滴入17.8g水中，边加入边搅拌，混合均匀。将配置好的硫酸溶液滴入导向剂中，边加入边搅拌，混合均匀。然后加入反应釜，加入反应釜反应液的摩尔比为：nna2o:nsio2:nal2o3:nh2o＝7.8：16：1：400，将反应釜放入100℃恒温箱中晶化10h。

取出反应釜，冷却，离心分离洗涤至中性，放入马弗炉120℃烘干。得到纳米y型分子筛。取一定量的纳米y型分子筛放入马弗炉分别在400℃、600℃、800℃、1000℃焙烧2小时。焙烧后样品做x射线衍射，判断样品的热稳定性。结果如图3不同温度下煅烧纳米y型分子筛后得到的分子筛的xrd谱图所示，x射线衍射仪的横坐标代表峰位，即衍射峰的2θ的位置，纵坐标代表衍射强度。y型分子筛的特征峰为：20.4°,23.7°,27.1°,31.4°；a400℃，b600℃，c800℃，d1000℃。

结果表明，当纳米y型分子筛在相同升温速率，1000℃恒温锻烧2小时，样品xrd粉末衍射图无衍射峰出现，说明八面沸石晶体结构塌陷转换为无定形物质。在800℃以下焙烧2小时纳米y型分子筛的热稳定性良好。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种纳米Y型分子筛的合成方法，该方法制备的纳米Y型分子筛具有良好的热稳定性，该方法使用原料廉价且制备方法重复性好。制备的纳米Y型分子筛平均粒径小于100nm，粒度大小均匀，不需要在反应液中添加晶种，也不用添加有机模板剂，合成使用设备常见，合成成本低。

技术研发人员：甄铁丽;商玉娇;司道林
受保护的技术使用者：济南工程职业技术学院
技术研发日：2019.03.18
技术公布日：2019.05.21