SSZ-39分子筛及其制备方法与DeNOx反应催化剂技术

本发明专利技术提供了一种SSZ

【技术实现步骤摘要】
SSZ
‑
39分子筛及其制备方法与DeNOx反应催化剂


[0001]本专利技术涉及分子筛合成
，尤其涉及一种SSZ
‑
39分子筛及其制备方法与DeNOx反应催化剂。

技术介绍

[0002]SSZ
‑
39分子筛是具有AEI拓扑结构的一种分子筛，其由AlO4和SiO4四面体通过氧原子首尾相接，形成双六元环的次级结构单元(SBU)，相邻两层的双六元环绕z轴旋转180
°
，交叉分布排列，双六元环通过四元环相连排列形成具有八元环结构的AEI笼(不对称的梨形笼)和三维孔道结构，孔道尺寸为由于SSZ
‑
39分子筛具有孔道结构有序、比表面积高、水热稳定性好、有较多的表面质子酸性中心及阳离子可交换性优良等特点，近年来在NH3
‑
选择性催化还原反应(NH3‑
SCR)、甲醇制烯烃催化反应(MTO)等工业催化过程中展现出优异的性能。
[0003]常规来说，通过常规水热合成法合成的SSZ
‑
39分子筛的晶粒尺寸一般较大，一般为1
‑
3μm。沸石晶粒尺寸会对反应有着极大的影响，与常规尺寸的沸石相比，小晶粒沸石的比表面积出现了明显的改变，尤其是外比表面积的增加，这是因为当晶粒尺寸减小时，大量体相中未暴露的表面暴露为表面，从而大幅提升其外比表面积。对于SCR反应其具有较长的运行时间，因而其较好的抗积碳能力，而AEI沸石是常规形貌来说是一个长方体形貌，如果缩短其一个维度的长度，可以有效的减少扩散长度，减弱积碳效应。
[0004]现有调控分子筛形貌的方法集中于调控分子筛整体粒径的研究，这类研究通常通过添加大量的添加剂在晶体外部形成空间结构框架以限定晶体整体的生长程度。目前还缺少针对分子筛在特定晶向上的尺寸控制方法，因而有必要提出一种降低SSZ
‑
39沸石晶粒在特定方向的尺寸的方法。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种SSZ
‑
39分子筛及其制备方法与DeNOx反应催化剂，该制备方法通过在原料中添加含氧类物质，可以有效降低SSZ
‑
39分子筛的晶粒尺寸、尤其是晶粒的厚度，进而提高分子筛的催化活性。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种SSZ
‑
39分子筛的制备方法，其中，该制备方法包括：将硅源、铝源、碱源、有机模板剂、含氧类物质和水混合，老化，得到凝胶；将所述凝胶晶化、焙烧，得到所述SSZ
‑
39分子筛；其中，所述含氧类物质包括醇、酮、醚、聚醇中的一种或两种以上的组合，所述含氧类物质的碳原子数大于等于4。
[0007]分子筛的晶化通常会经历以下过程：硅源(如硅酸盐)与铝源(如铝酸盐)进行缩聚反应、分子筛成核、分子筛晶体生长、亚稳相转变，其中硅源与铝源的缩聚反应贯穿分子筛的整个合成过程。本专利技术研究发现，在原料中添加的含氧类物质可以参与硅源和铝源的缩聚反应，该含氧类物质通过吸附在分子筛的特定晶面，可以减小分子筛在某个晶向上的生长速度、进而调控分子筛的尺寸。具体地，由于分子筛中各晶面的尺寸不同，本专利技术通过选
择一定分子量且含有含氧官能团的含氧类物质，可以使含氧类物质优选附着于面积较大的晶面使得与被吸附晶面垂直的晶面的生长速度和尺寸明显下降，含氧类物质的分子量越大、特定晶面的生长速度与尺寸的下降效果就更明显。
[0008]根据本专利技术的具体实施方案，所述含氧类物质的碳原子数为4
‑
12，例如所述醇、酮、醚中的至少一种的碳原子数为4
‑
12。具体地，所述含氧类物质的碳原子数可以为4、5、6、7、8、9、10、11、12等具体值以及以上述具体值中的任意两个为端点的范围。
[0009]根据本专利技术的具体实施方案，在上述含氧类物质中，所述醇可以包括丁二醇、正辛醇、十二醇、月桂醇、雪松醇、植醇中的一种或两种以上的组合。
[0010]根据本专利技术的具体实施方案，在上述含氧类物质中，所述酮可以包括2
‑
金刚烷酮、二苯酮、蒽酮中的一种或两种以上的组合。
[0011]根据本专利技术的具体实施方案，在上述含氧类物质中，所述醚可以包括二苯醚、二苄醚、二乙二醇二丁醚和双(2
‑
溴乙基)醚中的一种或两种以上的组合；
[0012]根据本专利技术的具体实施方案，在上述含氧类物质中，所述聚醇可以包括聚己内酯二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚多元醇中的一种或两种以上的组合。
[0013]在上述制备方法中，所述硅源可以包括二氧化硅、硅酸盐、正硅酸酯、高岭土、膨润土中的一种或两种以上的组合。在一些具体实施方案中，所述硅酸盐可以包括固体水玻璃和/或液体水玻璃等；所述二氧化硅包括硅溶胶和/或硅粉等。
[0014]在上述制备方法中，所述铝源可以包括USY分子筛、NaY分子筛、ZSM
‑
5分子筛、Beta分子筛、偏铝酸钠、氢氧化铝、拟薄水铝石、异丙醇铝、铝溶胶、勃姆石中的一种或两种以上的组合。
[0015]在上述制备方法中，所述有机模板剂可以包括哌啶类衍生物模板剂。具体地，所述有机模板剂包括能够提供以下离子的化合物中的一种或两种以上的组合：N,N
‑
二乙基
‑
2,6
‑
二甲基哌啶离子、3,5
‑
二甲基
‑
N,N
‑
二甲基哌啶离子、N,N
‑
二乙基
‑2‑
乙基哌啶离子、N
‑
乙基
‑
N
‑
丙基
‑
2,6
‑
二甲基哌啶离子、N
‑
甲基
‑
N
‑
乙基
‑
2,6
‑
二甲基哌啶离子、N
‑
甲基
‑
N
‑
乙基
‑2‑
乙基哌啶离子、2,5
‑
二甲基
‑
N,N
‑
二乙基吡咯离子、2,6
‑
二甲基
‑
N,N
‑
二甲基哌啶离子、2
‑
乙基
‑
N,N
‑
二甲基哌啶离子、2,2,6,6
‑
四甲基
‑
N
‑
甲基
‑
N
‑
乙基哌啶离子、2,2,6,6
‑
四甲基
‑
N,N
‑
二甲基哌啶离子、N,N－二甲基－N,N－双环壬烷阳离子。在一些具体实施方案中，所述有机模板剂包括N,N
‑
二乙基
‑
2,6
‑
二甲基氢氧哌啶、3,5
‑
二甲基
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SSZ
‑
39分子筛的制备方法，其中，该制备方法包括：将硅源、铝源、碱源、有机模板剂、含氧类物质和水混合，老化，得到凝胶；将所述凝胶晶化、焙烧，得到所述SSZ
‑
39分子筛；其中，所述含氧类物质包括醇、酮、醚、聚醇中的一种或两种以上的组合，所述含氧类物质的碳原子数大于等于4。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述含氧类物质的碳原子数为4
‑
12；优选地，所述醇包括丁二醇、正辛醇、十二醇、月桂醇、雪松醇、植醇中的一种或两种以上的组合；优选地，所述酮包括2
‑
金刚烷酮、二苯酮、蒽酮中的一种或两种以上的组合；优选地，所述醚包括二苯醚、二苄醚、二乙二醇二丁醚和双(2
‑
溴乙基)醚中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述聚醇包括聚己内酯二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚多元醇的一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述硅源包括二氧化硅、硅酸盐、正硅酸酯、高岭土、膨润土中的一种或两种以上的组合；优选地，所述硅酸盐包括固体水玻璃和/或液体水玻璃；所述二氧化硅包括硅溶胶和/或硅粉。5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述铝源包括USY分子筛、NaY分子筛、ZSM
‑
5分子筛、Beta分子筛、偏铝酸钠、氢氧化铝、拟薄水铝石、异丙醇铝、铝溶胶、勃姆石中的一种或两种以上的组合。6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述有机模板剂包括哌啶类衍生物模板剂；优选地，所述有机模板剂包括能够提供以下离子的化合物中的一种或两种以上的组合：N,N
‑
二乙基
‑
2,6
‑
二甲基哌啶离子、3,5
‑
二甲基
‑
N,N
‑
二甲基哌啶离子、N,N
‑
二乙基
‑2‑
乙基哌啶离子、N
‑
乙基
‑
N
‑
丙基
‑
2,6
‑
二甲基哌啶离子、N
‑
甲基
‑
N
‑
乙基
‑
2,6
‑
二甲基哌啶离子、N
‑
甲基
‑
N
‑
乙基
‑2‑
乙基哌啶离子、2,5
‑
二甲基
‑
N,N
‑
二乙基吡咯离子、2,6
‑
二甲基
‑
N,N
‑
二甲基哌啶离子、2
‑
乙基
‑
N,N
‑
二甲基哌啶离子、2,2,6,6
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：孟波，刘中清，郭冬冬，梁武洋，赵峰，邓兆敬，
申请(专利权)人：中化学科学技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：