[發(fā)明專利]一種制備納米片狀Ce-SAPO-34分子篩的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110611910.3
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113173587B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章芬;胡銀;陳偉;王玲玲;宋衛(wèi)國
• 申請（專利權(quán)）人: 江西省科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54;B82Y30/00;B82Y40/00;B01J29/85;B01J37/10;C07C1/20
• 代理公司: 南昌豐擇知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36137
• 代理人: 吳稱生

本發(fā)明公開了一種制備納米片狀Ce?SAPO?34分子篩的方法，將鋁源與水混合均勻后，向其中加入定量的模板劑，繼續(xù)攪拌，在攪拌下加入磷源，之后滴加硅源攪拌，待攪拌完全，加入定量的Ce基化合物至呈均勻凝膠；然后置于反應(yīng)釜中，在150～200℃晶化1.5～4天；產(chǎn)物抽濾、烘干，即得到Ce?SAPO?34分子篩原粉。本發(fā)明以四乙基氫氧化銨作為模板劑，以異丙醇鋁為鋁源，用異丙醇鋁分解得到的異丙醇來調(diào)節(jié)形貌，在水熱合成條件下一鍋法合成Ce?SAPO?34分子篩，產(chǎn)品不僅保持良好的純度，還具有納米片狀的特殊形貌，在甲醇制烯烴反應(yīng)中具有優(yōu)異的催化反應(yīng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及Ce-SAPO-34分子篩的制備，特別涉及一種制備納米片狀Ce-SAPO-34分子篩的方法。

背景技術(shù)

作為重要的催化材料，沸石分子篩因其大的比表面、較高的吸附能力及可調(diào)節(jié)的酸密度等特點，被廣泛應(yīng)用于石油煉制及精細(xì)化工等過程中。SAPO-34分子篩具有三維八元環(huán)孔道結(jié)構(gòu)，在甲醇制烯烴反應(yīng)中表現(xiàn)出高的轉(zhuǎn)化率和優(yōu)異的烯烴選擇性。催化劑的熱穩(wěn)定性會影響催化性能，也是催化劑實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。研究表明，稀土改性的Y分子篩的熱穩(wěn)定性高于常規(guī)Y分子篩。通過對Y分子篩孔道中的稀土離子進(jìn)行分析，結(jié)果表明稀土離子可通過修飾進(jìn)入分子篩，與骨架原子形成相互作用，從而增強分子篩骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。目前也有關(guān)于在SAPO-34分子篩中引入稀土Ce元素的工作，也發(fā)現(xiàn)了Ce元素的引入有利于分子篩骨架的穩(wěn)定。又考慮到微孔孔徑一般小于2nm，當(dāng)反應(yīng)物和產(chǎn)物分子的尺寸較大時，擴(kuò)散會受到限制，從而影響催化性能及催化劑的使用壽命。對納米片狀Ce-SAPO-34分子篩材料而言，一方面引入Ce元素增強分子篩骨架的穩(wěn)定性，另一方面縮短晶體厚度來提高分子篩的擴(kuò)散能力，進(jìn)而改善Ce-SAPO-34分子篩在甲醇制烯烴反應(yīng)中的催化性能及壽命。

目前已有將Ce元素成功引入SAPO-34分子篩的工作，但所得分子篩產(chǎn)品的傳質(zhì)擴(kuò)散能力仍不太理想，導(dǎo)致催化劑的使用壽命有限，不利于其工業(yè)應(yīng)用。縮短分子篩晶體的厚度有利于提高其擴(kuò)散能力，如何合成納米片狀Ce-SAPO-34分子篩成為研究重點。根據(jù)大量研究報道，納米片狀分子篩的合成往往需要昂貴特殊的復(fù)雜模板劑，因此開發(fā)一條低成本路線來制備納米片狀Ce-SAPO-34分子篩是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種制備納米片狀Ce-SAPO-34分子篩的方法。

為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種制備納米片狀Ce-SAPO-34分子篩的方法，具體包括下述步驟：控制各反應(yīng)原料的添加量，使Al₂O₃∶P₂O₅∶SiO₂∶模板劑∶Ce基化合物：H₂O的摩爾比范圍為1∶0.9～1.3∶0.3～0.6∶1.0～1.7∶0.04～0.2∶40～80，將鋁源與水混合均勻后，所述鋁源為異丙醇鋁，向其中加入定量的四乙基氫氧化銨作為模板劑，繼續(xù)攪拌，在攪拌下加入磷源，之后滴加硅源攪拌，待攪拌完全，加入定量的Ce基化合物至呈均勻凝膠；然后置于反應(yīng)釜中，在150～200℃晶化1.5～4天；產(chǎn)物抽濾、烘干，即得到Ce-SAPO-34分子篩原粉。

本發(fā)明中，所述磷源為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85％的磷酸。

本發(fā)明中，所述模板劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的四乙基氫氧化銨。

本發(fā)明中，所述硅源為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％的硅溶膠。

本發(fā)明中，所述Ce基化合物為六水硝酸鈰。