System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() Beta分子筛团聚体及其制备方法和应用技术_技高网

Beta分子筛团聚体及其制备方法和应用技术

技术编号:41327246 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-13 15:04
本发明专利技术涉及分子筛领域,具体而言,提供了一种Beta分子筛团聚体及其制备方法和应用。所述Beta分子筛团聚体的制备方法包括:制备初始Beta分子筛:将第一酸水溶液和有机模板剂加入到初始铝溶液中,调节pH,依次经一次预晶化处理和晶化处理得到初始Beta分子筛;初始Beta分子筛再晶化处理:将初始Beta分子筛和聚乙烯醇混合后于20~150℃在第二酸水溶液中搅拌0~2h,不包含0h,陈化2~48h,二次预晶化1~48h后,再次晶化处理,得到Beta分子筛团聚体。该方法得到的Beta分子筛团聚体具有较高的比表面积和介孔面积,其介孔孔径集中于4.5~7.5nm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分子筛领域,具体而言,涉及一种beta分子筛团聚体及其制备方法和应用。


技术介绍

1、在过去的几十年中,分子筛作为一种多孔材料,在催化、吸附、离子交换等领域有着广泛的应用。在化工催化和材料科学领域,beta分子筛因其独特的三维孔道结构、优异的热稳定性和酸性,已成为研究和应用的热点。这种分子筛广泛应用于石油化工、环境保护和精细化学品合成等领域。然而,传统beta分子筛的孔径较小,限制了其在大分子反应物处理中的效率。为了解决这一问题,科学家们开始探索制备高介孔率的beta分子筛,以提高其催化效率并扩展其应用范围。

2、在高介孔率beta分子筛的制备领域,早期方法主要依赖于使用有机模板剂等传统手段,但这些方法在提高孔径的同时往往会牺牲材料的结构稳定性和活性。为了克服这些挑战,近年来的研究集中在选择更合适的材料、改进合成条件等方面。例如,通过引入特定的硅源或使用双模板法,可以在保持beta分子筛结构稳定的同时提高其孔径。然而目前缺少一种能够同时提高比表面积、介孔面积和介孔孔径的分子筛制备方法。

3、有鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的第一目的在于提供一种beta分子筛团聚体的制备方法,该方法能够有效提高beta分子筛的比表面积、介孔面积和介孔孔径。

2、本专利技术的第二目的在于提供一种采用上述制备方法制备得到的beta分子筛团聚体。

3、本专利技术的第三目的在于提供一种上述beta分子筛团聚体在催化或汽车尾气处理中的应用。

4、为了实现本专利技术的上述目的,特采用以下技术方案:

5、第一方面,本专利技术提供了一种beta分子筛团聚体的制备方法,包括:

6、s1、制备初始beta分子筛:将第一酸水溶液和有机模板剂加入到初始铝溶液中,调节ph为11~13.5,一次预晶化处理后,得到原始溶液;将硅源与所述原始溶液混合,晶化处理后,得到初始beta分子筛;所述初始铝溶液包括碱、铝源和水;

7、s2、初始beta分子筛再晶化处理:将所述初始beta分子筛和聚乙烯醇混合后,于20~150℃在第二酸水溶液中搅拌0~2h,不包含0h,陈化2~48h,于50~220℃二次预晶化1~48h后,再次晶化处理,得到beta分子筛团聚体。

8、作为进一步优选地技术方案,所述第一酸水溶液的浓度为0.1~5mol/l,所述有机模板剂的浓度为0.1~0.5mol/l,所述初始铝溶液的浓度为0.1~5mol/l;

9、优选地,所述一次预晶化处理为:在100~180℃温度下处理12~24h。

10、作为进一步优选地技术方案,所述有机模板剂包括四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵、四乙基氯化铵、四乙基氟化铵、四丙基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、四甲基溴化铵、四丙基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵中的至少一种;

11、优选地,所述晶化处理的反应体系具有如下的摩尔比组成:sio2/al2o3=20~600,na2o/sio2=0.01~0.1,teaoh/sio2=0.01~0.05,h2o/sio2=2~5。

12、作为进一步优选地技术方案,所述晶化处理为:在120~180℃温度下处理24~48h。

13、作为进一步优选地技术方案,所述硅源包括硅溶胶、气相二氧化硅、硅胶颗粒、白炭黑、正硅酸乙酯中的至少一种,优选粒度为20~500目的硅胶颗粒;

14、优选地,所述碱包括无机碱,所述无机碱优选为氢氧化钠和/或氢氧化钾;

15、优选地,所述铝源包括硫酸铝、硝酸铝、偏铝酸钠、异丙醇铝或仲丁醇铝中的至少一种。

16、作为进一步优选地技术方案,所述第一酸和所述第二酸各自独立地选自氟硅酸、硫酸、硝酸、盐酸、草酸、磷酸、甲酸、乙酸或醋酸中的至少一种;

17、优选地,所述第一酸为氟硅酸,所述第二酸为乙酸或草酸;

18、优选地,所述第二酸水溶液的浓度为0.1mol/l-5.0mol/l。

19、作为进一步优选地技术方案,所述初始beta分子筛、所述第二酸和所述聚乙烯醇的质量比为1:5~20:0.1~1。

20、作为进一步优选地技术方案,所述再次晶化处理为:在120~220℃温度下处理1~72h。

21、第二方面,本专利技术提供了一种采用上述制备方法制备得到的beta分子筛团聚体,所述beta分子筛团聚体比表面积为650~1000m2/g,介孔面积为400~800m2/g,介孔孔径为4.5~7.5nm。

22、第三方面,本专利技术提供了一种上述beta分子筛团聚体在催化或汽车尾气处理中的应用。

23、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:

24、本专利技术提供的beta分子筛团聚体的制备方法在初始beta分子筛的制备过程中采用氟硅酸水溶液进行处理,同时对初始beta分子筛进行了搅拌、二次预晶化和再次晶化的处理,最终得到的beta分子筛团聚体具有较高的比表面积(650~1000m2/g)和介孔面积(400~800m2/g),其介孔孔径集中于4.5~7.5nm。这种高介孔率的beta分子筛在催化剂载体、吸附剂(如汽车尾气吸附)等应用中展现出更好的性能。

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【技术保护点】

1.一种Beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的Beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述第一酸水溶液的浓度为0.1~5mol/L,所述有机模板剂的浓度为0.1~0.5mol/L,所述初始铝溶液的浓度为0.1~5mol/L;

3.根据权利要求1所述的Beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述有机模板剂包括四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵、四乙基氯化铵、四乙基氟化铵、四丙基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、四甲基溴化铵、四丙基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵中的至少一种;

4.根据权利要求1所述的Beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述晶化处理为:在120~180℃温度下处理24~48h。

5.根据权利要求1所述的Beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述硅源包括硅溶胶、气相二氧化硅、硅胶颗粒、白炭黑、正硅酸乙酯中的至少一种,优选粒度为20~500目的硅胶颗粒;

6.根据权利要求1所述的Beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述第一酸和所述第二酸各自独立地选自氟硅酸、硫酸、硝酸、盐酸、草酸、磷酸、甲酸、乙酸或醋酸中的至少一种;

7.根据权利要求1所述的Beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述初始Beta分子筛、所述第二酸和所述聚乙烯醇的质量比为1:5~20:0.1~1。

8.根据权利要求1~7任一项所述的Beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述再次晶化处理为:在120~220℃温度下处理1~72h。

9.采用权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到的Beta分子筛团聚体,所述Beta分子筛团聚体比表面积为650~1000m2/g,介孔面积为400~800m2/g,介孔孔径为4.5~7.5nm。

10.权利要求9所述的Beta分子筛团聚体在催化或汽车尾气处理中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述第一酸水溶液的浓度为0.1~5mol/l,所述有机模板剂的浓度为0.1~0.5mol/l,所述初始铝溶液的浓度为0.1~5mol/l;

3.根据权利要求1所述的beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述有机模板剂包括四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵、四乙基氯化铵、四乙基氟化铵、四丙基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、四甲基溴化铵、四丙基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵中的至少一种;

4.根据权利要求1所述的beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述晶化处理为:在120~180℃温度下处理24~48h。

5.根据权利要求1所述的beta分子筛团聚体的制备方法,其特征在于,所述硅源包括硅溶胶、气相二氧化硅、硅胶颗粒、白炭黑、正硅酸乙酯中的至少一种,优选粒度...

【专利技术属性】
技术研发人员:李菁元张欣方茂东杨正军王玉伟刘昱闫峰孙龙杨帆李春李哲张罗伟白凤月张琳杜闯张利
申请(专利权)人:中汽研汽车检验中心天津有限公司
类型:发明
国别省市:

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