[發(fā)明專利]一種含有多級孔的小晶粒SSZ-13分子篩及其合成方法

有效

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• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111056561B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 王義君;薛招騰;夏建超;文懷有;談贇
• 申請（專利權）人: 卓悅環(huán)保新材料（上海）有限公司
• 主分類號: C01B39/48
• 分類號: C01B39/48;B01J29/70;C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06
• 代理公司: 上海華工專利事務所(普通合伙) 31104
• 代理人: 吳婷;繆利明

本發(fā)明公開一種含有多級孔的小晶粒SSZ?13分子篩及其合成方法，包括以下步驟：(1)將鋁源、硅源、結構導向劑、堿金屬氫氧化物和水按照一定的比例混合，充分攪拌，得到漿液；(2)將一定量的氯化物助劑及晶種加入到步驟(1)的漿液中，充分攪拌，得到待晶化料；(3)將步驟(2)的待晶化料轉入晶化釜中晶化4～48h，然后將晶化完成后的漿液洗滌、過濾、烘干、焙燒，得到SSZ?13分子篩。本發(fā)明的合成方法合成時間短，SSZ?13分子篩的結晶度高，具有小晶粒的特點，具有獨特的多級孔結構，且比表面積大于700m²/g，具有良好的水熱穩(wěn)定性和催化活性。

技術領域

本發(fā)明屬于無機材料及催化劑材料制備領域，具體涉及一種含有多級孔的小晶粒SSZ-13分子篩及其合成方法。

背景技術

SSZ-13分子篩為CHA結構，其特殊的有序骨架組成使其具有較為發(fā)達的孔結構和良好的熱穩(wěn)定性，是優(yōu)異的吸附劑或催化劑載體。近年來，隨著分子篩材料研究的不斷深入，SSZ-13分子篩的應用也越來越廣泛，其在柴油發(fā)動機尾氣氮氧化物的催化去除、甲醇制烯烴反應(MTO)、加氫裂化、烯烴和芳烴構造反應、小分子吸附分離(如CO₂與甲烷分離)、環(huán)境工程(CO和低碳烴去除)及能量轉換(分子彈簧)等領域的應用也越來越受重視。

研究發(fā)現，高的比表面積能夠使SSZ-13分子篩在脫硝反應(NH3-SCR)中具有高的活性及在MTO反應中有高的甲醇轉化率。同時，近年來研究者們對于多級孔的研究方興未艾，在分子篩的骨架結構中引入多級孔，能夠縮短分子的擴散距離、能夠使反應產物快速的從活性位擴散到外表面，抑制結焦生成，阻止催化劑失活。然而，現有技術中，SSZ-13分子篩的比表面積均較低。如：CN106830007B公布了一種具有多級孔SSZ-13分子篩催化劑及其合成方法和應用，使用長鏈烷烴為助劑合成了具有多級孔結構SSZ-13分子篩，但其比表面積低，其實施例1制備的20個SSZ-13分子篩的比表面積僅在401～511m²/g。CN106629761A也公布了一種低成本的具有良好水熱穩(wěn)定性的SSZ-13合成方法，但是其合成的SSZ-13比表面積仍然不超過600m²/g。

另外，現有技術SSZ-13分子篩的合成時間較長，例如CN 201310645906.4公開了一種采用膽堿陽離子作為模板劑合成SSZ-13分子篩的方法。該方法使用較為廉價的氯化膽堿作為模板劑合成出SSZ-13分子篩，但合成時間至少在4天以上，導致合成成本增加，對SSZ-13分子篩的工業(yè)化生產帶來了不小的阻礙。

綜上可知，現有技術中，SSZ-13分子篩的合成存在比表面積小，導致催化劑的活性較低，選擇性欠佳；合成時間長，導致生產成本增加，阻礙工業(yè)化生產等技術問題，急需解決。

發(fā)明內容

本發(fā)明的第一個方面在于提供一種含有多級孔的小晶粒SSZ-13分子篩的合成方法，以克服現有技術中的上述技術問題。

以下是本發(fā)明的技術方案：

一種含有多級孔的小晶粒SSZ-13分子篩的合成方法，，包括以下步驟：

(1)、將鋁源、硅源、結構導向劑、堿金屬氫氧化物和水按照一定的比例混合，充分攪拌，得到漿液；

(2)、將適量的氯化物助劑及晶種加入到步驟(1)的漿液中，充分攪拌，得到待晶化料；

(3)、步驟(2)的待晶化料在晶化釜中晶化4～48h，然后將晶化完成后的漿液洗滌、過濾、烘干、焙燒，得到SSZ-13分子篩；

所述步驟(1)中，以Al₂O₃計的鋁源、以SiO₂計的硅源、結構導向劑、堿金屬氫氧化物和H₂O的摩爾比為1:(5～50):(0.5～15):(1～20):(50～2400)；