一种封装金属氧化物或金属纳米颗粒的MFI结构片层状分子筛催化剂、其制备方法及用途技术

本发明专利技术公开了一种封装金属氧化物纳米颗粒或金属纳米颗粒的MFI结构片层状分子筛催化剂，所述片层间的间隙距离为1‑6nm，所述金属氧化物纳米颗粒或金属纳米颗粒分散在所述片层之间，所述金属氧化物纳米颗粒或金属纳米颗粒在整个催化剂中的含量为0.1‑5wt％。本发明专利技术还公开了所述催化剂的制备方法及用途。

MFI structure slice layered molecular sieve catalyst for encapsulating metal oxide or metal nanometer particle, preparation method and application thereof

The invention discloses a lamellar structure of MFI molecular encapsulation of metal oxide nanoparticles or metal nanoparticles catalyst layers, the gap distance is 1 6nm, the metal oxide nanoparticles or metal nanoparticles are dispersed between the layers, the content of metal oxide nanoparticles or metal the nanoparticles in the catalyst is 0.1 5wt%. The invention also discloses the preparation method and application of the catalyst.

【技术实现步骤摘要】
一种封装金属氧化物或金属纳米颗粒的MFI结构片层状分子筛催化剂、其制备方法及用途
本专利技术属于催化剂领域，具体涉及一种封装金属氧化物纳米颗粒或金属纳米颗粒的MFI结构片层状分子筛催化剂、其制备方法及用途。
技术介绍
金属纳米颗粒对于加氢反应、氧化反应或还原氮氧化合物和碳氢化合物等具有很高的催化活性。研究认为，当金属粒径减小时，催化活性增加，并且当纳米金属粒径低于5nm时，其催化活性得到显著增强。这些非常小尺寸的金属纳米颗粒通常具有低的平均配位数，大部分分布于载体的拐角和边缘处，通过活化后参与到催化反应过程中。然而金属纳米颗粒的热稳定性相对较低，即使金属颗粒负载在载体上，仍然可能在高温下烧结团聚，导致催化剂失活。这是限制其工业应用最主要的原因之一。通过将金属纳米颗粒限制在载体的孔道或空腔中可以有效解决以上问题。金属纳米颗粒被限制在载体的孔道或空腔中可以有效避免在合成及反应过程中金属纳米颗粒的团聚，同时也要求载体本身必须有适宜的孔道或空腔以允许反应物和产物的扩散，同时与金属纳米颗粒接触。其中金属纳米颗粒被封装在核-壳结构中的催化剂是一类优良的材料。然而，由于壳体本身通常是介孔结构，制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装金属氧化物纳米颗粒的MFI结构片层状分子筛催化剂，其特征在于，所述片层间的间隙距离为1～6nm，所述金属氧化物纳米颗粒分散在所述片层之间，所述金属氧化物纳米颗粒在整个催化剂中的含量为0.1～5wt％。

【技术特征摘要】
1.一种封装金属氧化物纳米颗粒的MFI结构片层状分子筛催化剂，其特征在于，所述片层间的间隙距离为1～6nm，所述金属氧化物纳米颗粒分散在所述片层之间，所述金属氧化物纳米颗粒在整个催化剂中的含量为0.1～5wt％。2.一种封装金属纳米颗粒的MFI结构片层状分子筛催化剂，其特征在于，所述片层间的间隙距离为1～6nm，所述金属纳米颗粒分散在所述片层之间，所述金属纳米颗粒在整个催化剂中的含量为0.1～5wt％。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述金属为铂、金、银、铜、铁、钯、铈、镧、钨、钌、锡、钼、锌、锂、钒、钴、镁、镍、铑或锆的一种或几种。4.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述片层之间具有硅支撑柱。5.一种根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别制备金属前驱体的溶液或含金属前驱体的溶胶；(2)将无机碱、无机酸、铝源、硅源及作为模板剂的双季铵盐型表面活性剂溶解在水中混合12～48小时后得到混合液；所述混合液中各组分的摩尔比为无机碱:无机酸:SiO2:双季铵盐型表面活性剂:Al2O3:H2O＝(5～60):(2～30):100:(2～20):(0～50):(2000～6000)；(3)将步骤(2)制得的混合液在130℃～170℃条件下进行水热晶化1～20天得到晶体粉末；(4)将步骤(3)得到的晶体粉末用去离子水洗涤至中性，在60℃～140℃条件下干燥，得到MFI结构的片层间含有模板剂的片层状分子筛；(5)用步骤(1)得到的金属前驱体的溶液或含金属前驱体的溶胶浸渍步骤(4)中得到的片层间含有模板剂的片层状分子筛，然后在20℃～60℃条件下干燥6～24小时；(6)然后将步骤(5)所得产物在含氧气氛下在400℃～600℃下焙烧4～12小时以去除模板剂，得到所述封装金属氧化物纳米颗粒的MFI结构片层状分子筛催化剂。6.一种根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别制备金属前驱体的溶液或含金属前驱体的溶胶；(2)将无机碱、无机酸、铝源、硅源及作为模板剂的双季铵盐型表面活性剂溶解在水中混合12～48小时后得到混合液；所述混合液中各组分的摩尔比为无机碱:无机酸:SiO2:双季铵盐型表面活性剂:Al2O3:H2O＝(5～60):(2～30):100:(2～20):(0～50):(2000～6000)；(3)将步骤(2)制得的混合液在130℃～170℃条件下进行水热晶化1～20天得到晶体粉末；(4)将步骤(3)得到的晶体粉末用去离子水洗涤至中性，在60℃～140℃条件下干燥，得到MFI结构的片层间含有模板剂的片层状分子筛；(5)将步骤(4)得到的片层间含有模板剂的片层状分子筛在400℃～600℃下焙烧4～12小时，得到片层间不含模板剂的片层状分子筛；(6)用步骤(1)得到的金属前驱体的溶液或含金属前驱体的溶胶浸渍步骤(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国柱，田亚杰，王涖，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12