[發明專利]一種稀土金屬Ce摻雜H-ZSM-34分子篩的制備方法

在審

• 申請號: 201810507380.6
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108689416A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 徐霆;岑詩雨;杜立方;劉會康
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C01B39/46
• 分類號: C01B39/46;B01J29/50;B01J29/70;C07C1/26;C07C11/06
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種稀土金屬Ce摻雜H?ZSM?34分子篩的制備方法，稀土金屬Ce摻雜H?ZSM?34分子篩的制備方法為：在水中加入鋁源，繼續加入堿源、硅源，攪拌后陳化得到澄清的晶種溶液。在一定體積的水溶液中依次加入氫氧化鈉、水溶硅膠攪拌后再依次加入硫酸鋁晶體和一定體積的晶種溶液得到前驅液。向前驅液中Ce(NO₃)₃·6H₂O固體。室溫下攪拌，入釜，晶化，出釜，抽濾洗滌，干燥，空氣焙燒，得到Ce摻雜的Na?ZSM?34。將Ce摻雜的Na?ZSM?34加入到硝酸銨溶液中，攪拌，抽濾洗滌，干燥。重復四次銨交換后得到NH₄?ZSM?34。經空氣焙燒，得到稀土金屬Ce摻雜H?ZSM?34分子篩。Ce摻雜H?ZSM?34分子篩在氯代甲烷中轉化率可達78.9%，丙烯選擇性可達40.6%，丙烯收率可達32%，并在7h內沒有失活現象。具有工藝簡便、生產效率高的優點。

技術領域

本發明涉及能源催化領域，具體涉及一種稀土金屬Ce摻雜H-ZSM-34分子篩的制備方法。

背景技術

丙烯可用于生產聚丙烯，環氧丙烷，丙酮，異丙醇，苯酚，甘油等重要化工產品，是現代社會經濟發展不可或缺的化工生產原料，然而目前制備丙烯的效率較低，導致供不應求，因此需要開發高效的生產丙烯的方法。

目前鹵代甲烷制丙烯的生產路徑已經成熟，鹵代甲烷制丙烯需要分子篩催化劑，這種方法雖然提高了丙烯的產率，但由于分子篩催化劑的孔道結構、酸性等原因，使其容易失活，因此制備催化壽命長、穩定性好、催化性能高的分子篩催化劑尤為重要。

發明內容

本發明為克服現有分子篩催化劑的不足而提供了一種稀土金屬Ce摻雜H-ZSM-34分子篩的制備方法。

實現本發明的技術解決方案為：包括以下步驟：

①前驅液的制備：將鋁源、堿源、硅源和水混合均勻，陳化得到混合物A；將水、氫氧化鈉和水溶硅膠攪拌后得到混合物B，向混合物B中加入硫酸鋁晶體和混合物A，得到前驅液；

②將前驅液攪拌 0.5 h 后，向前驅液中加入 Ce(NO₃)₃·6H₂O，室溫下攪拌 13 h，入釜，120℃晶化7 d，出釜，抽濾洗滌，100 ℃干燥，550℃空氣焙燒 6 h，得到 Ce 摻雜的 Na-ZSM-34；

③將Ce 摻雜的Na-ZSM-34加入到硝酸銨溶液中，80 ℃攪拌 3 h，抽濾洗滌，將得到的固體在 100℃干燥；

④重復操作步驟③四次（重復四次銨交換）后得到Ce 摻雜的 NH₄-ZSM-34；

⑤Ce 摻雜的 NH₄-ZSM-34經空氣焙燒 6 h，得到稀土金屬Ce摻雜H-ZSM-34分子篩。

優選的，所述步驟①中鋁源為偏鋁酸鈉，硅源為水溶硅膠，堿源為氫氧化鈉和氫氧化鉀。

優選的，所述步驟②中按Ce/Al（摩爾比）=0.06~0.08:1的比例向前驅液中加入Ce(NO₃)₃·6H₂O固體。

優選的，所述步驟③中加入硝酸銨溶液的濃度為1mol/L。

優選的，所述步驟⑤空氣焙燒溫度為550℃。

優選的，混合物A的摩爾組成為n (Al₂O): n(Na₂O): n(K₂O):n(SiO₂):n(H₂O) =1:5.1:9.13:10.54: 129.98。