本发明专利技术涉及一步法合成高水热稳定性含铜CHA型分子筛的方法。其制备步骤为：（1）首先将铝源在去离子水中充分搅拌，然后缓慢加入磷酸将铝源完全溶解；加入一定量的硅源和铜源搅拌均匀，加入有机胺模板剂和配体试剂并剧烈搅拌；搅拌2~8小时后将所得溶液装入具有聚四氟乙烯或对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中于140℃~210℃晶化0.5~5天；（2）所得产物经洗涤后在60~110℃烘箱中干燥3~8小时；再将干燥产物于450~600℃焙烧2~8小时，得到含铜分子筛产物。本发明专利技术使用的模板剂廉价易得，一步法合成含铜分子筛省去了多次含铜盐溶液离子交换和焙烧过程，简化了操作步骤，节约了能源，且所制备的含铜CHA型分子筛有较高的结晶度和比表面积，水热稳定性好。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一步法合成高水热稳定性含铜CHA型分子筛的方法。其制备步骤为：（1）首先将铝源在去离子水中充分搅拌，然后缓慢加入磷酸将铝源完全溶解；加入一定量的硅源和铜源搅拌均匀，加入有机胺模板剂和配体试剂并剧烈搅拌；搅拌2~8小时后将所得溶液装入具有聚四氟乙烯或对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中于140℃~210℃晶化0.5~5天；（2）所得产物经洗涤后在60~110℃烘箱中干燥3~8小时；再将干燥产物于450~600℃焙烧2~8小时，得到含铜分子筛产物。本专利技术使用的模板剂廉价易得，一步法合成含铜分子筛省去了多次含铜盐溶液离子交换和焙烧过程，简化了操作步骤，节约了能源，且所制备的含铜CHA型分子筛有较高的结晶度和比表面积，水热稳定性好。【专利说明】一步法合成高水热稳定性含铜CHA型分子筛的方法
本专利技术涉及一种一步法合成高水热稳定性含铜CHA型分子筛的方法，具体涉及一种采用模板剂-配体试剂一步法直接合成高水热稳定性含铜CHA型分子筛的方法，属于分子筛催化剂制备
。
技术介绍
CHA型(Chabazite)分子筛具有良好的水热稳定性，其中硅铝型SSZ-13分子筛和硅磷酸铝型SAP0-34分子筛由于其适宜的酸性和孔结构，在催化领域有广阔的应用前景，特别是在机动车尾气氮氧化物选择性催化还原(NOx Selective Catalytic Reduction,ΝΟχ-SCR)反应中，含铜的Cu/SSZ-13和Cu/SAP0_34均表现出优异的催化性能。目前铜原子的引入绝大部分采用离子交换法，即将得到的CHA型分子筛和一定浓度的铜盐溶液在80°C搅拌数小时，然后过滤、多次冲洗，所得分子筛经干燥、高温焙烧。为了在保证引入的铜有较高分散度的同时进一步提高分子筛中铜含量，往往需要进行多次的离子交换(一般为三次)过程，离子交换过程中分子筛骨架往往会发生水解导致分子筛比表面积和稳定性明显下降，一般所得含铜分子筛比表面积不超过500m2/g ;同时，在交换所用铜盐溶液中铜离子的利用率低，洗涤过程耗费大量的纯净水并转化成污水，高温焙烧过程耗时耗能。一次一步法合成含铜CHA型分子筛有明显优势。在传统合成CHA型分子筛过程中直接添加铜盐很难在分子筛中引入铜原子，一步法合成含铜CHA型分子筛就目前而言是一个挑战。一步法合成Cu/SSZ-13分子筛已有一些报道，一般均采用昂贵的金刚烷铵阳离子为主模板剂(US 2011/0076229 Al)，Xiao等采用铜胺模板一步法合 成了 Cu/SSZ-13 分子筛(Ren L.M.et al.Designed copper-aminecomplex as an efficient template for one-pot synthesis of Cu—SSZ—13 zeolitewith excellent activity for selective catalytic reduction of NOx by NH3.Chem.Commun., 2011, 47:9783; CN 102259892 B)。与之相比，一步法合成 Cu/SAPO-34 分子筛方面的相关报道较少，Corma等采用一步法合成了 Cu/SAP0-34分子筛，但其合成时需引入大量四乙烯五胺或是添加晶种才能得到结晶度较好的Cu/SAPO-34，所需晶化时间一般需要7天,其所得分子筛经750°C水热处理后结晶度明显下降(Martinez-Francoa R.etal.Rational direct synthesis methodology of very active and hydrothermalIystable Cu-SAPO-34 molecular sieves for the SCR of NOx.Applied Catalysis B:Environmental,2012,127:273)。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中离子交换法制备含铜SAP0-34分子筛过程中交换过程步骤多、金属离子利用率低、合成时间长、产生废水多及由于交换过程分子筛骨架发生水解而导致分子筛稳定性下降严重等缺点，提供了一步法合成高水热稳定性含铜CHA型分子筛的方法，采用本法制备的含铜CHA型分子筛有较高的结晶度和比表面积，水热稳定性好，所得分子筛经800°C、6小时水热处理比表面积仍可达600m2/g。本专利技术采用的技术方案如下所示:一步法合成高水热稳定性含铜CHA型分子筛的方法，其制备步骤如下:(1)首先将铝源在去离子水中充分搅拌，然后缓慢加入磷酸将铝源完全胶溶；待胶溶完全加入硅源和铜源搅拌均匀，然后加入有机胺模板剂和配体试剂并剧烈搅拌；搅拌21小时后装入有四氟乙烯或对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中；将此反应釜在140~210°C晶化0.5~5天； (2)晶化完成后将所得产物洗涤数次，直至洗涤液呈中性，将所得固体产物在6(Tll(TC烘箱中干燥31小时；随后将干燥所得产物经程序升温至45(T600°C焙烧21小时，即可得到含铜分子筛产物。一步法合成高水热稳定性含铜CHA型分子筛的方法，其特征在于:制备步骤如下:(I)首先将铝源在去离子水中充分搅拌，然后缓慢加入磷酸将铝源完全胶溶；待胶溶完全加入有机胺模板剂和配体试剂并剧烈搅拌，然后加入硅源和铜源搅拌均匀，搅拌21小时后装入有四氟乙烯或对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中；将此反应釜在14(T210°C晶化0.5^5天; (2)晶化完成后将所得产物洗涤数次，直至洗涤液呈中性，将所得固体产物在6(Tll(TC烘箱中干燥31小时；随后将干燥所得产物经程序升温至45(T600°C焙烧21小时，即可得到含铜分子筛产物。进一步的，所述步骤(1)中分子筛合成液中各反应原料的加入量为P2O5,0.8^1.1摩尔；A1203，1.0 摩尔；Na2O, (Tl.0 摩尔；SiO2,0.1~0.7 摩尔；Τ, 1.0~3.0 摩尔；L,0.1~0.7 摩尔;CuO，0.005~0.3 摩尔;H20,45~90 摩尔； 式中T为有机胺主模板剂，T为二乙胺、三乙胺、四乙基氢氧化铵或吗啡啉中一种，L为配体试剂，为氨水、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一种。进一步的，所述铝源为拟薄水铝石，铝酸钠或铝溶胶。所述硅源为质量分数为20%~40%的二氧化硅溶胶、气相二氧化硅或普通二氧化硅粉末。进一步的，所述晶化完成后所得产物用抽滤、离心或板框过滤的方法进行洗涤。所述焙烧除去分子筛所含模板剂过程采用程序升温步骤，采用气氛为空气或惰性气体，升温速率范围为0.5^80C /min。采用ICP对所制备的CHA分子筛进行检测，铜的质量分数为0.03-8.62%。本专利技术合成分子筛所用的模板剂廉价易得，所得分子筛硅铝比可调，分子筛含铜质量分数范围为0.03-8.62%,与传统尚子交换法相比，一步法合成含铜分子筛省去了多次含铜盐溶液交换和焙烧过程，简化了操作步骤，缩短了制备时间，节约了能源和化学原料，且所制备的含铜CHA型分子筛有较高的结晶度和比表面积，具有优异的水热稳定性。【专利附图】【附图说明】图1为实施例一所制备的含铜CHA型分子筛焙烧前后的XRD图。图2为实施例一所制备的含铜CH本文档来自技高网...
【技术保护点】
一步法合成高水热稳定性含铜CHA型分子筛的方法，其特征在于：制备步骤如下：（1）首先将铝源在去离子水中充分搅拌，然后缓慢加入磷酸将铝源完全胶溶；待胶溶完全加入硅源和铜源搅拌均匀，然后加入有机胺模板剂和配体试剂并剧烈搅拌；搅拌2~8小时后装入有四氟乙烯或对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中；将此反应釜在140~210℃晶化0.5~5天；（2）晶化完成后将所得产物洗涤数次，直至洗涤液呈中性，将所得固体产物在60~110℃烘箱中干燥3~8小时；随后将干燥所得产物经程序升温至450~600℃焙烧2~8小时，即可得到含铜CHA型分子筛产物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金炜阳，岳军，王卫东，赵德鹏，陈同同，盛丽萍，肖蓉，王均，吴嘉昉，贾莉伟，王家明，
申请(专利权)人：无锡威孚环保催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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