本申請涉及一種lta型分子篩無溶劑固相合成的方法，屬于化學(xué)化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、lta型分子篩是一種具有特定孔徑和結(jié)構(gòu)的多孔陶瓷材料，其晶體結(jié)構(gòu)為正交晶系，屬于沸石類分子篩之一。由于其較小的孔徑和親極性，lta型分子篩廣泛應(yīng)用于各種催化、吸附和分離過程中，lta型分子篩可以用于氣體和液體分離，例如分離二氧化碳和一氧化碳混合物，分離石油中的碳?xì)浠衔锏?。此外，lta型分子篩還可用于水中緩慢釋放藥物、酶和其他化學(xué)物質(zhì)的控釋。lta型分子篩可以作為催化劑載體，廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)與工業(yè)過程中，例如鄰苯二甲酸酐和甲醇的甲酯化反應(yīng)，乙烯氧化反應(yīng)，以及用于甲醛和乙醇脫水制取乙烯等。lta型分子篩可以作為高效的干燥劑，吸收容器內(nèi)的水分，例如在氣體包裝中使用，以保持產(chǎn)品的新鮮度和品質(zhì)。
2、工業(yè)合成lta型分子篩需要成本較高的原材料、相對較高的溫度和壓力以及復(fù)雜的后處理工序，這些都會導(dǎo)致生產(chǎn)成本高昂，從而限制了其工業(yè)化應(yīng)用。lta型分子篩制備的過程中也需要使用大量的水，廢水的排放成為一個日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，對環(huán)境造成較大影響。
3、與此同時，現(xiàn)有技術(shù)中分子篩的工業(yè)生產(chǎn)過程通常在使用間歇水熱反應(yīng)合成釜進(jìn)行生產(chǎn)，在原料和制備條件的選擇上限制較多，存在效率地、能耗高、后續(xù)廢液的環(huán)保處理成本高，因此亟需一種新的高效環(huán)保的分子篩合成工藝，在現(xiàn)有技術(shù)工藝中原料的使用通常是以液相的方式進(jìn)行反應(yīng)，并且對料液的粘度要求不能過高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種lta型分子篩無溶劑固相合成的方法，使用無機(jī)堿源并結(jié)合研磨材料的機(jī)械力輔助晶化的方式，克服了現(xiàn)有技術(shù)中水熱反應(yīng)法中大量使用溶劑和模板劑的問題，避免了溶劑和有機(jī)模板劑的使用，進(jìn)一步解決了現(xiàn)有技術(shù)中水熱反應(yīng)后續(xù)廢水的環(huán)保處理問題，同時利用本申請全新的固相合成工藝，簡單、快速的制備出更加均勻、完整、無缺陷、結(jié)晶度更高的分子篩材料，還解決了現(xiàn)有技術(shù)中分子篩水熱反應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)制備過程耗時長的問題。
2、本申請采用如下技術(shù)方案：
3、一種lta型分子篩無溶劑固相合成的方法，包括如下步驟：
4、將含有鋁源、硅源、堿源、研磨材料的混合物置于密閉容器中，持續(xù)旋轉(zhuǎn)，固相晶化，得到所述lta型分子篩；
5、所述堿源選自naoh、koh中的至少一種。
6、研磨材料在合成過程中為分子篩原料提供額外的機(jī)械力作用可選地，所述鋁源、硅源、堿源的摩爾比為(0.005～0.1):1:(0.01～10)；
7、其中，所述鋁源的摩爾數(shù)以alo3/2的摩爾數(shù)計(jì)；
8、所述硅源的摩爾數(shù)以sio2的摩爾數(shù)計(jì)；
9、所述堿源的摩爾數(shù)以堿源中oh-1的摩爾數(shù)計(jì)；
10、可選地，所述鋁源、硅源、堿源的摩爾比為(0.01～0.08):1:(0.05～5)。
11、可選地，所述鋁源、硅源的摩爾比選自0.005:1、0.008:1、0.01:1、0.02:1、0.03:1、0.04:1、0.05:1、0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1、0.1:1中的任意值，或任意兩者間的范圍值，其中，所述鋁源的摩爾數(shù)以alo3/2的摩爾數(shù)計(jì)；所述硅源的摩爾數(shù)以sio2的摩爾數(shù)計(jì)。
12、可選地，所述硅源、堿源的摩爾比選自1:0.01、1:0.02、1:0.05、1:0.1、1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:8、1:10中的任意值，或任意兩者間的范圍值，其中，所述堿源的摩爾數(shù)以堿源中oh-1的摩爾數(shù)計(jì)；所述硅源的摩爾數(shù)以sio2的摩爾數(shù)計(jì)。
13、可選地，所述旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為1rpm～80rpm。
14、可選地，所述分子篩合成的過程中轉(zhuǎn)速選自1rpm、5rpm、10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm、60rpm、70rpm、75rpm、80rpm中的任意值，或任意兩者間的范圍值。
15、可選地，所述固相晶化的條件為：晶化溫度為60～120℃，晶化時間小于等于168h。
16、可選地，所述研磨材料的材質(zhì)選自瑪瑙、氧化鋁、氧化鋯、不銹鋼、合成樹脂中的至少一種。
17、可選地，所述研磨材料的形狀選自球形、棒狀、立方體、三角錐、星形中的至少一種。
18、可選地，所述鋁源選自偏鋁酸鈉、硫酸鋁、薄水鋁石、金屬鋁、硝酸鋁、異丙醇鋁、氫氧化鋁中的至少一種。
19、所述硅源選自硅溶膠、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、白炭黑中的至少一種。
20、可選地，所述固相晶化的條件為：晶化溫度為100～120℃，晶化時間為1～6h。
21、本申請?zhí)岢龅膌ta型分子篩的方法合成方法，可以縮短制備時間、提高產(chǎn)品質(zhì)量和減少化學(xué)廢物等，可以有效的降低傳統(tǒng)水熱合成過程中模板劑和溶劑的使用量，尤其適用于體系是固相的合成過程。
22、可選地，所述固相晶化的溫度選自60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃中的任意值，或任意兩者間的范圍值。
23、可選地，所述固相晶化的時間選自1h、6h、12h、24h、48h、72h、96h、120h、144h、168h中的任意值，或任意兩者間的范圍值。
24、可選地，所述無溶劑固相合成lta型分子篩的方法為：
25、將由鋁源、硅源、堿源、研磨材料組成的混合物置于密閉容器中，持續(xù)旋轉(zhuǎn)，固相晶化，得到所述lta型分子篩。
26、可選地，所述密閉容器為旋轉(zhuǎn)反應(yīng)釜裝置。
27、在本申請方案中旋轉(zhuǎn)反應(yīng)釜裝置是作為一種機(jī)械力輔助的旋轉(zhuǎn)反應(yīng)設(shè)備。
28、使用旋轉(zhuǎn)反應(yīng)釜裝置合成lta型分子篩的方法的步驟為：
29、將鋁源、硅源、堿源通過加料口加入旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中添加研磨材料，密封后升溫并通過電機(jī)帶動轉(zhuǎn)反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)，研磨材料對合成原料在旋轉(zhuǎn)過程中不斷施加機(jī)械力作用，反應(yīng)結(jié)束后通過卸料口傾倒出分子篩產(chǎn)品
30、本申請的技術(shù)方案是一種lta型分子篩無溶劑固相合成的方法，反應(yīng)過程中，反應(yīng)體系內(nèi)均為固相，因此結(jié)合反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)的特定轉(zhuǎn)速使研磨材料對硅源、鋁源等固相原料施加機(jī)械力的作用，可以實(shí)現(xiàn)促進(jìn)分子篩成核與結(jié)晶生長，本申請技術(shù)方案可以有效的避免有機(jī)模板劑和溶劑的使用，并減少生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)時長。
31、本申請能產(chǎn)生的有益效果包括：lta型分子篩無溶劑固相合成方法
32、1)本申請的方法使用固相合成體系，在無溶劑固相的條件下合成lta型分子篩，可以獲得更短的分子篩材料生產(chǎn)周期，同時因?yàn)槿滔嗟纳a(chǎn)體現(xiàn)，可以避免有機(jī)模板劑和溶劑的使用，避免了現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)廢水處理問題。整體而言本相比于目前的水熱體系生產(chǎn)，申請技術(shù)方案在原料和工藝上成本可以得到有效降低，且固相合成的自生壓力較低，因此設(shè)備的投入成本也會顯著降低，有助于經(jīng)濟(jì)、綠色的lta型分子篩制備工業(yè)化發(fā)展。
1.一種lta型分子篩無溶劑固相合成的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋁源、硅源、堿源的摩爾比為(0.005～0.1):1:(0.01～10)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為1rpm～80rpm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固相晶化的條件為：晶化溫度為60～120℃，晶化時間小于等于168h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨材料的材質(zhì)選自瑪瑙、氧化鋁、氧化鋯、不銹鋼、合成樹脂中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨材料的形狀選自球形、棒狀、立方體、三角錐、星形中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋁源選自偏鋁酸鈉、硫酸鋁、薄水鋁石、金屬鋁、硝酸鋁、異丙醇鋁、氫氧化鋁中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅源選自硅溶膠、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、白炭黑中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固相晶化的條件為：晶化溫度為100～120℃，晶化時間為1～6h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法為：