一种L分子筛的无溶剂制备方法

本发明属于分子筛制备方法，尤其涉及一种l分子筛的无溶剂制备方法。

背景技术：

0、技术背景

1、l分子筛是一种含钾人工合成沸石，其基本结构单元为钙霞石笼和六方柱笼。交替的六方柱笼和钙霞石笼在c轴方向重叠，再按六重轴旋转产生十二元环的一维孔道结构，孔径为0.71nm，动力学直径为0.81nm。l分子筛的应用非常广泛，特别是载pt的l分子筛，对c6-c8烷烃的芳构化，有比传统双功能催化剂高得多的活性和选择性。此外，l分子筛催化剂还对甲苯定向氯化合成对氯甲苯有很高的活性和选择性。

2、目前，合成l沸石的方法均为水热晶化法，其中需要硅源、铝源逐渐地水解，合成过程中水量也不好控制，操作过程复杂耗时，合成成本较高，且后期处理难度较大。此外，该方法还有很多不足之处，如原料利用率低、晶化时间太长、合成产品中易混有杂晶，反应条件苛刻，经济效率低，不利于工业化生产。基于以上出现的问题，亟需开发一种l沸石分子筛的新合成方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种降低成本、提高效率和更安全的l分子筛的无溶剂制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种l分子筛的无溶剂制备方法，所述方法包括以下步骤：

4、(1)将固体硅源与固体钾源混合置于研钵中研磨；

5、(2)将固体铝源加入到步骤(1)研磨好的样品中，继续研磨；

6、(3)将步骤(2)中研磨好的样品置于反应釜中，进行晶化反应；

7、(4)对步骤(3)中晶化后的样品在空气氛围下进行焙烧处理，得到l分子筛。

8、上述技术方案中，进一步地，所述步骤(1)中，铝源为氢氧化铝、偏铝酸钠、硫酸铝的一种或者两种及以上混合物；钾源为氢氧化钾、溴化钾、硅酸钾的一种或者两种及以上混合物；

9、上述技术方案中，进一步地，所述步骤(1)中，硅源与钾源的摩尔比为1:1～1:10，优选为1:1～1:3；研磨时间为10～120分钟。

10、上述技术方案中，进一步地，所述步骤(2)中，硅源为固体硅胶、白炭黑的一种或者两种混合物。

11、上述技术方案中，进一步地，所述步骤(2)中，铝源与硅源的摩尔比为1:3～1:50，优选1:3～1:20；研磨时间为10～60分钟。

12、上述技术方案中，进一步地，所述步骤(3)中，晶化反应的温度为170～200℃，晶化反应的时间为4～24h。

13、上述技术方案中，进一步地，所述步骤(4)中，焙烧温度为400～600℃，焙烧时间为1～5h。

14、上述技术方案中，进一步地，所述方法还包括：在晶化反应之前，向固体原料中添加与硅源的质量比为1:10～1:100的l分子筛晶种共同进行研磨10～120分钟；

15、所述l分子筛晶种的合成方法包括以下步骤：

16、(1)将固体硅源与固体钾源混合置于研钵中研磨10分钟；

17、(2)将固体铝源加入到步骤(1)研磨好的样品中，继续研磨10分钟；

18、(3)将步骤(2)中研磨好的样品置于反应釜中，175℃晶化反应24h；

19、(4)对步骤(3)中晶化后的样品550℃焙烧4h，得到l分子筛晶种。

20、各反应原料的摩尔比：3.5k2o:0.5al2o3:10sio2。

21、本发明具有下列有益效果：

22、1、通过本发明可以制得结晶度良好、硅铝比可控的的l分子筛，且制备的产品无需过滤或离心，焙烧即可直接用于性能研究；

23、2、在制备l分子筛过程中，无需加入任何有机模板剂和溶剂，合成路线绿色简便，原料上降低了成本，实验安全上也消除了安全隐患，极大地简化了传统的水热合成法，提高了产率，节约了能源，减少了对环境的污染，有很大的工业应用潜力。

技术特征：

1.一种l分子筛的无溶剂制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的l分子筛的无溶剂制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，铝源为氢氧化铝、偏铝酸钠、硫酸铝的一种或者两种及以上混合物；

3.根据权利要求1所述的l分子筛的无溶剂制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，硅源与钾源的摩尔比为1:1～1:10；研磨时间为10～120分钟。

4.根据权利要求1所述的l分子筛的无溶剂制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，硅源为固体硅胶、白炭黑的一种或者两种混合物。

5.根据权利要求1所述的l分子筛的无溶剂制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，铝源与硅源的摩尔比为1:3～1:50；研磨时间为10～60分钟。

6.根据权利要求1所述的l分子筛的无溶剂制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，晶化反应的温度为170～200℃，晶化反应的时间为4～24h。

7.根据权利要求1所述的l分子筛的无溶剂制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，焙烧温度为400～600℃，焙烧时间为1～5h。

8.根据权利要求1所述的l分子筛的无溶剂制备方法，其特征在于：所述方法还包括：在晶化反应之前，向固体原料中添加与硅源的质量比为1:10～1:100的l分子筛晶种共同进行研磨10～120分钟；

技术总结本发明属于分子筛制备方法技术领域，尤其涉及一种L分子筛的无溶剂制备方法。所述方法包括以下步骤：(1)将固体硅源与固体钾源混合置于研钵中研磨；(2)将固体铝源加入到步骤(1)研磨好的样品中，继续研磨；(3)将步骤(2)中研磨好的样品置于反应釜中，进行晶化反应；(4)对步骤(3)中晶化后的样品进行焙烧处理，得到L分子筛。通过本发明，可制得结晶度较好且硅铝比可控的L分子筛，该合成路线仅涉及到初级原料的混合，并未使用任何溶剂，合成步骤较传统方法大大简化，且产率及单釜利用率都有了较大的提高。这大大的降低了生产成本，节能减排，有巨大的工业应用前景。技术研发人员：刘启顺,尹恒,褚德育受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/18