[發(fā)明專利]一種等級(jí)孔Beta分子篩催化劑及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110796004.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN113546676A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉寶玉;路偉健;張健文;董晉湘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J29/70
• 分類號(hào): B01J29/70;B01J35/10;B01J37/00;B01J37/10;B01J37/08;C01B39/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 沈闖

本申請(qǐng)屬于分子篩材料合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種等級(jí)孔Beta分子篩催化劑及其制備方法。本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡燃?jí)孔Beta分子篩催化劑的制備方法，包括：步驟1、將硅源、模板劑、水、無水乙醇和氟化銨混合，制得前體溶液A；將鋁源、模板劑和水混合，制得前體溶液C；步驟2、將所述前體溶液A進(jìn)行第一次水熱晶化反應(yīng)，然后將產(chǎn)物洗滌和干燥，得到產(chǎn)物B；步驟3、將產(chǎn)物B和前體溶液C混合，制得D液；步驟4、將所述D液進(jìn)行第二次水熱晶化反應(yīng)，然后將產(chǎn)物洗滌和干燥，煅燒后得到等級(jí)孔Beta分子篩催化劑。本申請(qǐng)有效解決現(xiàn)有等級(jí)孔Beta分子篩催化劑制備方法存在的無法控制孔徑大小和分布的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于分子篩材料合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種等級(jí)孔Beta分子篩催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

Beta分子篩是唯一具有三維十二元環(huán)結(jié)構(gòu)的分子篩，獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)以及水熱穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定好等特點(diǎn)使其被廣泛應(yīng)用在吸附、分離和催化領(lǐng)域。由于傳統(tǒng)的Beta分子篩材料只存在固有的微孔孔道結(jié)構(gòu)，使得這類分子篩催化劑在催化化學(xué)反應(yīng)，特別是涉及大分子的反應(yīng)時(shí)，存在著明顯的擴(kuò)散限制問題，導(dǎo)致了催化劑孔內(nèi)活性位點(diǎn)利用率低、催化劑反應(yīng)活性低、容易積碳失活和產(chǎn)物的選擇性差等系列問題，限制了催化劑的工業(yè)化應(yīng)用。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，單一孔結(jié)構(gòu)的催化劑已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)化的生產(chǎn)要求。在傳統(tǒng)微孔分子篩催化劑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，引入介孔結(jié)構(gòu)，制備成等級(jí)孔分子篩催化劑是改善微孔分子篩催化劑不足之處的一個(gè)較好的方法。引入等級(jí)孔結(jié)構(gòu)既保持了微孔分子篩固有的良好特點(diǎn)，又極好地克服微孔分子篩的不足。同時(shí)，引入特定大小的介孔結(jié)構(gòu)，可以改善反應(yīng)物和產(chǎn)物的傳質(zhì)擴(kuò)散性能，增加分子大小與孔徑相當(dāng)?shù)哪繕?biāo)產(chǎn)物的選擇性，提高催化劑的使用壽命，使得分子篩催化劑在吸附、分離、催化、傳感、光電子和藥物運(yùn)輸?shù)确矫娴膽?yīng)用具有更加廣闊的前景。

然而，傳統(tǒng)的無機(jī)堿處理引入等級(jí)孔的方法無法實(shí)現(xiàn)對(duì)孔徑大小的調(diào)控，產(chǎn)生孔結(jié)構(gòu)一般為大小不一的無序孔，而傳統(tǒng)的硬模板法也存在孔道結(jié)構(gòu)不均勻、連通性較差等問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N等級(jí)孔Beta分子篩催化劑及其制備方法，有效解決現(xiàn)有等級(jí)孔Beta分子篩催化劑制備方法存在的無法控制孔徑大小和分布的技術(shù)問題。

本申請(qǐng)第一方面提供了一種等級(jí)孔Beta分子篩催化劑的制備方法，包括：

步驟1、將硅源、模板劑、水、無水乙醇和氟化銨混合，制得前體溶液A；

將鋁源、模板劑和水混合，制得前體溶液C；

步驟2、將所述前體溶液A進(jìn)行第一次水熱晶化反應(yīng)，然后將產(chǎn)物洗滌和干燥，得到產(chǎn)物B；

步驟3、將產(chǎn)物B和前體溶液C混合，制得D液；

步驟4、將所述D液進(jìn)行第二次水熱晶化反應(yīng)，然后將產(chǎn)物洗滌和干燥，煅燒后得到等級(jí)孔Beta分子篩催化劑。

另一實(shí)施例中，步驟1中所述硅源為氣相二氧化硅；所述模板劑為四乙基氫氧化銨；所述鋁源為異丙醇鋁、仲丁醇鋁、硫酸鋁和硝酸鋁中的一種或多種。

另一實(shí)施例中，步驟1中，所述硅源、所述模板劑、所述水和所述氟化銨的摩爾比為1：(0.40-0.75)：(0.55-0.85)：(0.30-0.45)。

另一實(shí)施例中，步驟1中，所述硅源、所述模板劑、所述水和所述氟化銨的摩爾比為1：0.48：7.325：0.37。

另一實(shí)施例中，步驟1中，所述無水乙醇與所述硅源的質(zhì)量比為(0.70-1.25)：1。

另一實(shí)施例中，步驟1中，所述無水乙醇與所述硅源的質(zhì)量比為1.22:1。

另一實(shí)施例中，步驟1中，所述鋁源在所述前體溶液C的濃度為3.0-8.0g/L；所述模板劑在所述前體溶液C的濃度為0.1～0.4mol/L。