[發明專利]介孔Fe-Beta分子篩的制備方法

有效

• 申請號: 202010104007.3
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111302355B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 王龍;陳文勇;苗植平;彭立;石倩翡;張睿;孫珂
• 申請（專利權）人: 山東齊魯華信高科有限公司
• 主分類號: C01B39/06
• 分類號: C01B39/06;C01B39/48;B01J29/76;B01J35/10;B01D53/94;B01D53/56
• 代理公司: 淄博川誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37275
• 代理人: 高鵬飛

本發明涉及一種介孔Fe?Beta分子篩的制備方法，屬于分子篩制備技術領域。本發明所述的介孔Fe?Beta分子篩的制備方法，是以制備鐵基分子篩時漿液中的膠渣作為硅源、鋁源和鐵源，加入堿源及模板劑制備凝膠，然后晶化得到Fe?Beta分子篩。本發明所述的介孔Fe?Beta分子篩的制備方法，充分利用制備鐵基分子篩時的廢漿液，顯著降低了原料成本，工藝簡單，減少了污染物排放，制備的產品在應用時性能優異。

技術領域

本發明涉及一種介孔Fe-Beta分子篩的制備方法，屬于分子篩制備技術領域。

背景技術

氮氧化物(NOx)是大氣的主要污染物之一，主要能夠造成酸雨、光化學煙霧以及破壞臭氧層等環境問題。目前國內造成這一污染的主要源頭是日益增多的機動車。隨著國家排放法規的日益嚴格，如何高效的脫除機車尾氣中氮氧化物成為減少污染的重中之重。氨選擇性催化還原技術(NH₃-SCR)是目前國際上應用最為廣泛的NO_X脫除技術，其原理是以NH₃作為還原劑，將NO_X還原為無害的N₂而排放。SCR技術的關鍵是開發高效穩定的催化劑體系，以適應機動車使用的特殊環境。

Beta分子篩是具有十二元環三維孔道結構的分子篩。由于其具有較高的水熱穩定性，良好的擇型性和酸性，使得Beta分子篩負載金屬鐵離子后，在氨選擇性催化還原技術(NH₃-SCR)方面具有明顯的催化優勢。眾所周知，具有介孔結構的分子篩具有良好的擴散性能。因此具有介孔結構的Fe-Beta分子篩具有更加優異的催化性能。然而常規介孔制備需要添加長鏈表面活性劑，或者采用后處理方式。這些方法需要添加助劑，增加額外成本。或者增加工序，產生大量廢水，并造成原料浪費，最終導致成本增加。

目前，常規的Fe-Beta分子篩制備過程為：首先制備Na-Beta分子篩，再使用銨鹽和鐵鹽交換下鈉離子，最后焙燒制備Fe-Beta分子篩。該技術方案過程復雜，需要消耗大量的銨鹽與鐵鹽。同時產生大量廢水，造成環境的嚴重污染，而且鐵離子利用率不高。

CN 200710178234.5公開了一種β分子篩的改性方法，該方法中，將鈉型β分子篩按照分子篩∶銨鹽∶H₂O＝1∶(0.1～1)∶(5～10)的重量比在室溫至100℃下交換0.3～1小時后過濾，再用含磷化合物溶液和含有過渡金屬化合物的溶液對分子篩進行浸漬改性，其中浸漬液調節pH為6～8，然后干燥、焙燒。該改性方法得到的含磷和過渡金屬的β分子篩具有更高的比表面積和更高的相對結晶度，當應用于石油烴的催化裂化過程中作為催化劑或助劑的活性組分時，其烯烴選擇性得到了進一步地提高，能夠為擇形分子篩的進一步擇形裂化生成低碳烯烴提供更多的烯烴原料。但是該方法存在的問題如同上面所述的，存在一定的局限性。

CN 201510709795.8公開了一種骨架中高含量Fe的Beta分子篩及其制備方法，其以四乙基氫氧化銨子為模板劑，以Fe-配合物為Fe源利用一步法水熱合成了骨架中高含量Fe的Fe-Beta沸石分子篩。本發明合成方法簡單，硅鋁比可調，骨架中Fe的質量分數可達3-8％，合成的Fe-Beta沸石分子篩結構規整，結晶度高，具有很好的應用前景。但是該方法中Fe源為Fe-配合物，該原料來源有限，成本高，制約了含Fe的Beta分子篩的工業化生產；另外合成的分子篩為納米小孔結構，非介孔結構，應用范圍有明顯的區別。

因此，開發工藝簡單、活性高、低成本的Fe-Beta分子篩制備方法具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種介孔Fe-Beta分子篩的制備方法，其充分利用制備鐵基分子篩時的廢漿液，顯著降低了原料成本，工藝簡單，減少了污染物排放，制備的產品在應用時性能優異。

本發明所述的介孔Fe-Beta分子篩的制備方法，是以制備鐵基分子篩時漿液中的膠渣作為硅源、鋁源和鐵源，加入堿源及模板劑制備凝膠，然后晶化得到Fe-Beta分子篩。