Metal modified mesoporous SAPO (34) molecular sieve and preparation method and application thereof relate to catalyst. The mesoporous SAPO 34 molecular sieve has microporous channel and contains mesoporous channel, and the micropore channel is a micropore formed by the skeleton structure of the metal modified mesoporous SAPO zeolite. Adding the phosphorus source into the deionized water, stirring and preparing the solution 1, mixing the aluminum source with the obtained solution 1 and obtaining 2 of the solution, preparing the mixed solution of the silicon source and the microporous template, stirring and getting 3 of the solution, mixing the solution 2 with the solution 3, stirring, and adding the metal element to the solution 4, and adding the mesoporous template to the solution 4. In a stainless steel reactor with a polytetrafluoroethylene liner, the gel was heated and the reaction kettle was cooled to room temperature, centrifuged, washed and dried, and the powder samples were obtained; the dried powder samples were roasted to obtain a metal modified mesoporous SAPO 34 molecular sieve.
【技术实现步骤摘要】
金属改性的介孔SAPO-34分子筛及制备方法与应用
本专利技术涉及催化剂,尤其是涉及金属改性的介孔SAPO-34分子筛及制备方法与应用。
技术介绍
SAPO-34分子筛是由PO4、AlO4和SiO4四面体相互连接而成,具有氧八元环构成的椭球形笼和三维孔道结构。SAPO类分子筛的生成遵循硅取代机理,即首先生成AlPO4分子筛,Si原子再通过单独取代骨架P原子,或两个Si原子同时取代一对P、Al原子的方式进入分子筛骨架,形成Si(4Al),Si(3Al),Si(2Al),Si(1Al),Si(0Al)等多种硅结构。SAPO-34分子筛因具有小孔结构、骨架呈负电性,具有可交换的中等质子酸性和阳离子交换能力以及良好的水热稳定性,被广泛应用于石油化工领域,特别是酸催化反应。在甲醇催化转化反应中,以SAPO-34为催化剂,甲醇转化率可达100%,且乙烯和丙烯选择性高于80%,该过程目前已经实现工业化。然而,在该反应中SAPO-34分子筛催化剂存在积碳严重、易失活等问题。因此,当前的产业化过程往往需要对催化剂进行频繁再生。此外,低碳烯烃产物中乙烯/丙烯比也不高,难以实现单烯如乙烯的高选择性生成。基于此,发展甲醇制烯烃的高效、高稳定性且产物选择性可调的催化剂成为研究热点,其中催化剂的可控合成尤为关键。至今,研究者们尝试了多种方法以改进分子筛催化性能,主要研究思路是引入介孔或多级孔,或对分子筛进行改性处理。研究结果表明,介孔SAPO-34分子筛由于孔道较大,有利于反应物和产物的扩散,以及热传导的进行,在甲醇催化转化反应中显示出较强的抗积碳能力和较高的C2~4=选择性。如刘中 ...
【技术保护点】
金属改性的介孔SAPO‑34分子筛,其特征在于具有微孔孔道,且包含介孔孔道,所述微孔孔道为所述金属改性的介孔SAPO‑34分子筛的骨架结构形成的微孔孔道。
【技术特征摘要】
1.金属改性的介孔SAPO-34分子筛,其特征在于具有微孔孔道,且包含介孔孔道,所述微孔孔道为所述金属改性的介孔SAPO-34分子筛的骨架结构形成的微孔孔道。2.如权利要求1所述金属改性的介孔SAPO-34分子筛,其特征在于所述微孔孔道的比表面积为300~600m2/g,总孔容为0.2~0.4cm3/g,介孔孔径为2~40nm,介孔孔容为0.1~0.4cm3/g。3.如权利要求1所述金属改性的介孔SAPO-34分子筛,其特征在于所述分子筛由金属元素修饰,其中金属元素包含Mg、Ca、Sr、Ba中的至少一种,La、Ce、Pr、Nd、Y中的至少一种,以及元素Mn、Ti、Zr、Zn、Fe、Ni、Co、Ga中的至少一种,以分子筛总配比计,金属元素的质量含量为0.1%~10%。4.如权利要求1所述金属改性的介孔SAPO-34分子筛,其特征在于所述金属元素和稀土元素的盐类选自硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、乙酸盐中的至少一种,优选硝酸盐、乙酸盐。5.如权利要求1~4所述所述金属改性的介孔SAPO-34分子筛的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)将磷源加入去离子水中,搅拌,配制成溶液1;2)将铝源加入步骤1)所得溶液1中搅拌,得溶液2;3)配制硅源与微孔模板剂的混合溶液,搅拌,得溶液3;4)将溶液2与溶液3混合,搅拌,再加入金属元素搅拌,得溶液4;5)将介孔模板剂加入至溶液4中,搅拌,得凝胶;6)将步骤5)所得凝胶转入带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,加热,将反应釜冷却至室温,离心,洗涤,干燥,得粉末样品;7)将干燥后的粉末样品焙烧,得金属改性的介孔SAPO-34分子筛。6.如权利要求5所述所述金属改性的介孔SAPO-34分子筛的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述磷源选...
【专利技术属性】
技术研发人员:康金灿,杨玉丹,王子薇,成康,张庆红,王野,
申请(专利权)人:厦门大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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