本發明專利技術公開了一種測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，包括如下步驟：步驟一，將ZSM-22分子篩樣品經過研磨、過篩，然后焙燒活化，氯化鎂飽和溶液控溫恒濕處理，所述溫控范圍為35℃～65℃，控溫恒濕吸水時間為3h～7h，得到待測工業試樣；步驟二，在相同的粉末X射線衍射儀工作條件下，將所述ZSM-22分子篩待測試樣與NIST?LaB6、氧化鋁或云母外標樣分別壓入相應的粉末X射線衍射儀樣品架中，進行試樣衍射峰角度的外標校正測定并收集粉末X射線衍射數據；步驟三，在用外標樣校正衍射峰角度之后，根據正交晶系晶面間距公式，計算所述ZSM-22分子篩待測試樣的晶胞參數。本發明專利技術方法快速、高效、省時、省力、可行且研磨、過篩無靜電干擾。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種測定分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，特別是涉及一種測定工業產品ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法。
技術介紹
沸石分子篩作為催化劑或催化劑載體，廣泛應用于石油化工的催化過程。晶胞參數、相對結晶度、硅鋁比、純度等是表征分子篩性能不可缺少的基本參數。因此，快速、準確測定分子篩的晶胞參數等對于設計分子篩制備工藝和評價相關催化劑的性能是十分重要的。粉末X射線衍射法制樣簡單、測定時間短，重復性好，可靠性高，費用低，廣泛應用于分子篩晶胞參數、結晶度、硅鋁比和純度等的測定中。但利用粉末X射線衍射法詳細測定ZSM-22分子篩晶胞參數的專利、標準或研究報告尚未見報道。涉及ZSM-22分子篩較多的是合成或相關的催化研究報告，但在其中通常也只是簡單地用一句話提及該測定，并沒有敘述具體的測定步驟，詳見汪亞濤，徐軍，韓麗，等.ZSM-22分子篩合成與表征.天津化工，2011，25(5)：21～23.。沈春玉，儲剛，李雪萍.X射線衍射法測定分子篩晶胞參數與結晶度.理化檢驗-物理分冊，2002，38(7)：297-299、309.，文中僅研究了一種分子篩即Y型分子篩，具體為NaY，NaY分子篩的晶胞參數分析采用外標法，外標樣為光譜純氯化鈉，其并非商品化的粉末X射線衍射標準物質，所獲數據在國內外難于獲得認可。樣品需要研細至10μm左右，放入烘箱內在110℃下干燥1h，然后將樣品置于盛有氯化鈣飽和溶液的干燥器中室溫下飽和吸水16h以上。NaY分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射測定還有石化行業標準(SH/T0339-1992)，其中，測定方法與上述沈春玉等的方法基本一致，所不同的是采用內標法，內標物為國際上通用的、實驗室間均認可的硅粉末。礦物晶胞參數的粉末X射線衍射測定核行業標準(EJ/T553-91)，其中要求樣品粉末的直徑約為1μm～10μm，詳細提出了對內標樣的要求并給出了常用的內標樣品，未涉及任何一種外標樣和外標樣品的選擇方法，更未涉及任何樣品的前處理方法，對儀器條件的選擇，僅給出了一些非常寬泛的指導性意見，而通常的X射線衍射專著中也有這方面的內容，數據處理采用計算機粉末衍射數據指標化及晶胞參數最小二乘法修正程序。上述兩種不同種類晶體(分子篩與礦物)的晶胞參數行業標準，均在各自的領域內應用著。高雄厚，王智峰，張永明，等.MCM-41分子篩的模板劑脫除方式及其對結構和酸性的影響.石油煉制與化工，1997，28(11)，37-40.，文中MCM-41脫除模板劑的溫度均采用550℃，但卻并未給出550℃是怎么得來的，是否合適，以及其在550℃需要處理的時間如何確定，而這恰恰是分子篩焙燒、活化預處理過程中一個至關重要的大問題，尤其在大規模工業生產分子篩的過程中，其優選的處理方案將產生十分明顯的經濟效益。綜上所述，上述所有的文獻并不適宜于將其推廣應用至工業ZSM-22分子篩晶胞參數的XRD測定中。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，用于準確測定ZSM-22分子篩晶胞參數，為分子篩的合成或相關催化劑的制備及工業應用提供技術支持。本專利技術的另一目的是，經過大量試驗，同樣是篩分，本專利技術只需要做到將ZSM-22分子篩研磨至20μm～30μm即可，這樣做得益處是：省時、省力，因顆粒不太細小，不易產生靜電，而且最關鍵的是其分析精度能滿足工業生產高效、快速的要求。為了實現上述目的，本專利技術提供了一種測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，包括：步驟一，將ZSM-22分子篩樣品經過研磨、過篩，控制粉末的粒度范圍為20μm～30μm；然后焙燒活化，氯化鎂飽和溶液控溫恒濕處理，所述溫控范圍為35℃～65℃，控溫恒濕吸水時間為3h～7h，得到待測工業試樣；步驟二，控制ZSM-22分子篩樣品X射線衍射譜中最弱衍射峰衍射信號的信噪比S/N≥2/1(指扣除衍射背底BG信號后，所得最弱衍射峰衍射信號與噪聲信號的比值)，在相同的粉末X射線衍射儀工作條件下，將所述ZSM-22分子篩待測試樣與NISTLaB6、氧化鋁或云母外標樣分別壓入相應的粉末X射線衍射儀樣品架中，進行試樣衍射峰角度的外標校正測定并收集粉末X射線衍射數據；步驟三，在用外標樣校正衍射峰角度之后，根據正交晶系晶面間距公式，計算所述ZSM-22分子篩待測試樣的晶胞參數。本專利技術所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其中，優選的是，步驟一中在對所述ZSM-22分子篩樣品焙燒活化處理前，對所述ZSM-22分子篩樣品進行脫除模板劑的處理。本專利技術所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其中，優選的是，步驟一中所述ZSM-22分子篩樣品進行脫除模板劑處理的步驟是：(1)先進行所述ZSM-22分子篩樣品的熱分析，通過其熱失重曲線或其一次微分曲線，獲得完全脫除模板劑的最低溫度；(2)取ZSM-22分子篩樣品，將其置于惰性坩堝中，在步驟(1)所述最低溫度下于馬弗爐中加熱，然后取出并在干燥器中冷卻至室溫后稱量，樣品失重率恒定的最短時間即為脫除模板劑的最短時間，然后在該最低溫度和最短時間下脫除模板劑。本專利技術所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其中，優選的是，步驟二中所述外標樣為NIST氟金云母外標樣。本專利技術所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其中，優選的是，步驟一中所述焙燒活化條件為：焙燒活化溫度為200℃～400℃，焙燒活化時間為2h～6h。本專利技術所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其中，優選的是，于恒溫恒濕箱中對裝填試樣的樣品架與待測工業試樣進行相同的控溫恒濕處理，所述溫控范圍為35℃～65℃，優選為45℃～55℃。所述濕度環境為濕度校準標準鹽溶液：氯化鋰、氯化鎂、碳酸鉀、硝酸鎂、氯化鈉、氯化鉀、硫酸鉀等，優選為氯化鎂飽和溶液。本專利技術所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其中，優選的是，步驟二中所述NIST氟金云母標樣為低角度標樣，用NIST氟金云母標樣26.774°、8.853°、17.759°三個衍射峰的峰位置數據分別校正試樣(400)、(110)、(021)三個晶面衍射峰的峰位置數據。本專利技術所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其中，優選的是，步驟二中所述NIST氟金云母外標樣不經任何預處理可直接使用，裝填標樣的樣品架與標樣要保持干燥。本專利技術所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其中，優選的是，所述步驟三中，以最小計算量為目標，必須按照順序分別計算試樣的晶胞參數b、c、a。所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其中，步驟二中，角度標樣分內、外標樣，試驗表明：因內標樣干擾多，故難于進行實用化選擇及應用；本專利技術采用外標樣，其中外購并進行了LaB6、Si粉末、剛玉粉末、SiO2粉末、系列云母粉末、部分金屬及其混合粉末等許多標準物質的外標樣選擇試驗。經大量綜合試驗，所述角度外標樣選用NIST剛玉粉末、LaB6、氟金云母粉末比較合適，優選為NIST氟金云母粉末。所述NIST氟金云母外標樣為低角度外標樣，外標樣選擇本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種測定ZSM?22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一，將ZSM?22分子篩樣品經過研磨、過篩，控制粉末的粒度范圍為20μm～30μm；然后焙燒活化，氯化鎂飽和溶液控溫恒濕處理，所述溫控范圍為35℃～65℃，控溫恒濕吸水時間為3h～7h，得到待測工業試樣；步驟二，控制ZSM?22分子篩樣品X射線衍射譜中最弱衍射峰衍射信號的信噪比S/N≥2/1，在相同的粉末X射線衍射儀工作條件下，將所述ZSM?22分子篩待測試樣與NIST?LaB6、氧化鋁或云母外標樣分別壓入相應的粉末X射線衍射儀樣品架中，進行試樣衍射峰角度的外標校正測定并收集粉末X射線衍射數據；步驟三，在用外標樣校正衍射峰角度之后，根據正交晶系晶面間距公式，計算所述ZSM?22分子篩待測試樣的晶胞參數。
【技術特征摘要】
1.一種測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一，將ZSM-22分子篩樣品經過研磨、過篩，控制粉末的粒度范圍為20μm～30μm；然后焙燒活化，氯化鎂飽和溶液控溫恒濕處理，所述溫控范圍為35℃～65℃，控溫恒濕吸水時間為3h～7h，得到待測工業試樣；步驟二，控制ZSM-22分子篩樣品X射線衍射譜中最弱衍射峰衍射信號的信噪比S/N≥2/1，在相同的粉末X射線衍射儀工作條件下，將所述ZSM-22分子篩待測試樣與NISTLaB6、氧化鋁或云母外標樣分別壓入相應的粉末X射線衍射儀樣品架中，進行試樣衍射峰角度的外標校正測定并收集粉末X射線衍射數據；步驟三，在用外標樣校正衍射峰角度之后，根據正交晶系晶面間距公式，計算所述ZSM-22分子篩待測試樣的晶胞參數。2.根據權利要求1所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其特征在于，步驟一中在對所述ZSM-22分子篩樣品焙燒活化處理前，對所述ZSM-22分子篩樣品進行脫除模板劑的處理。3.根據權利要求2所述的測定ZSM-22分子篩晶胞參數的粉末X射線衍射方法，其特征在于，步驟一中所述ZSM-22分子篩樣品進行脫除模板劑處理的步驟是：(1)先進行所述ZSM-22分子篩樣品的熱分析，通過其熱失重曲線或其一次微分曲線，獲得完全脫除模板劑的最低溫度；(2)取ZSM-22分子篩樣品，將其置于惰性坩堝中，在步驟(1)所述最低溫度下于馬弗爐中加熱，然后取出并在干燥器中冷卻...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李瑞峰，王磊，謝彬，楊玉和，張艷玲，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11
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