[發明專利]一種AEI結構分子篩及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710681346.6
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN109384246B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 李進;王志光;王炳春
• 申請（專利權）人: 中觸媒新材料股份有限公司
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04;B01D53/94;B01D53/56;B01J29/70;B01J37/34
• 代理公司: 北京格旭知識產權代理事務所(普通合伙) 11443
• 代理人: 雒純丹

本發明涉及無機多孔材料合成領域，具體涉及一種AEI結構分子篩及其制備方法和應用。本發明提供了一種AEI結構分子篩的制備方法，其包含下述步驟：(1)將含有有機模板劑、FAU型硅鋁分子篩、堿液和水的原料在水熱晶化條件下反應，其中，FAU型硅鋁分子篩提供硅源和鋁源；(2)將步驟(1)得到的產物過濾，濾液進行電滲析電解，回收有機模板劑和硅的物種作為下一批AEI分子篩的合成原料。本發明提供的濾液回收利用的方法，有效避免無定形物質、降解物質混入下一批投料中，減少了AEI分子篩投料誤差，使得到的AEI分子篩具有良好的分散性和相對高的結晶度，提高了AEI分子篩合成的總體收率。

技術領域

本發明涉及無機多孔材料合成領域，具體涉及一種AEI結構分子篩及其制備方法和應用。

背景技術

AEI結構分子篩具有大籠的三維孔道體系，可以通過8元環構成三維孔道結構，孔徑尺寸其籠結構與CHA分子篩類似，籠尺寸能夠包含直徑達到球體。區別在以四元環連接的相鄰兩個雙六元環結構中CHA結構的相鄰雙六元環在空間上呈平行結構，而AEI結構中兩相鄰雙六元環呈鏡面對稱分布。這樣的結構區別導致AEI結構中的八元環孔道具有較小的孔徑，其催化活性更高，抗積碳性能更優。AEI硅鋁分子篩和硅鋁磷分子篩結構分別具體以SSZ-39和SAPO-18為代表。離子交換或負載金屬活性組分的AEI分子篩催化劑，展現出獨特的選擇還原反應(SCR)活性，對氮氧化物(NOx)有很好的還原處理性能，已經引起了廣泛的關注。

氮氧化物(NOx)會引起光化學煙霧、酸雨和溫室效應等一系列環境問題，已嚴重危害人類的健康，并且隨著機動車數量的增加和工業的迅速發展，NOx排放量日益增多，必將引起生態和環境的嚴重惡化。因而，消除NOx污染問題刻不容緩。目前，NOx主導控制技術是NH3選擇性催化還原(NH₃-SCR)，其關鍵是選擇性能優異的催化劑，這將決定整個催化反應體系的成敗。

通常SCR催化劑通常是以沸石為載體、負載SCR活性組分制備而成的具有晶體結構的分子篩；沸石是具有相當規整的孔徑大小的硅鋁酸鹽晶體材料，比如β沸石、Y沸石、X沸石、八面沸石、絲光沸石、毛沸石、ZSM-5、ZSM-8、ZSM-11、ZSM-12沸石等，這些沸石可以與Cu、Fe、Mn、Ag、V、Ti、Co等金屬交換，或者沸石本身含有一部分Cu、Fe等金屬。但是，上述已知的金屬改性的沸石催化劑在氨選擇性催化還原氮氧化物的過程中只能在較窄的溫度區域范圍內進行氮氧化物的凈化，在200℃以下都不具有高活性的NOx凈化性能，水熱穩定性差，低溫條件下活性較低。

合成AEI分子篩使用有機結構導向劑(OSDA)來生產，其也被稱作“模板”或者“模板劑”。通常，OSDA充當了模具，在其周圍形成分子篩晶體。在晶體形成后，將OSDA從該晶體內部結構中除去，留下分子的多孔分子篩籠。

在常規合成方法中，固體分子篩晶體從反應混合物中沉淀出來，所述反應前驅混合物硅源、鋁源、堿源和有機模板劑。合成通常需要較長時間來實現期望的分子篩結晶。當分子篩結晶完成后，通常用過濾方法回收分子篩固體產物，并排放多余的濾液。該排放的濾液中包含未使用的有機模板劑(OSDA)，其經常由于苛刻的反應條件而降解。

專利CN104591204A通過AEI分子篩合成后的母液循環來增加二氧化硅和/或OSDA計的收率，但母液直接循環由于母液中少量的降解物及未結晶的無定型產物無法去掉，容易引起產品質量不穩定，所以不能有效解決由于收率低引起的成本高和環境污染的問題。

發明內容

為此，本發明提供了一種AEI結構分子篩的制備方法，其包含下述步驟：

(1)將含有有機模板劑、FAU型硅鋁分子篩、堿液和水的原料在水熱晶化條件下反應，其中，FAU型硅鋁分子篩提供硅源和鋁源；

(2)將步驟(1)得到的產物過濾，濾液進行電滲析電解，回收有機模板劑和硅的物種作為下一批AEI分子篩的合成原料。

本發明提供了一種AEI結構分子篩，其通過包含下述步驟的方法制得：