[发明专利]固体酸后处理合成多级孔SAPO-34分子筛的方法

说明书

本发明公开了一种固体酸后处理合成多级孔SAPO‑34分子筛的方法，涉及分子筛的合成领域。该方法将SAPO‑34分子筛原粉与固体酸粉碎混合均匀，所得混合物在20‑120℃下反应2‑12 h，得到多级孔SAPO‑34分子筛。该方法在处理过程中不需要使用水或其他溶剂，减少了废液的排放，节约了成本，降低了污染，具有潜在的经济价值和社会价值；所获得的多级孔SAPO‑34分子筛不仅多级孔道复合，而且结晶度良好，催化性能得到了极大的提高。

技术领域

本发明涉及分子筛的合成领域，具体涉及一种固体酸后处理合成多级孔SAPO-34分子筛的方法。

背景技术

分子筛因具有优异的物理化学性质得到了广泛关注，其可调变的酸性、高热稳定性、高水热稳定性及特定的孔结构，使其在工业催化领域得到了广泛应用。随着原油价格的不断高涨，以甲醇为原料制备低碳烯烃(MTO)已成为最有希望替代以石油路线生产低碳烯烃的工艺。其中SAPO-34分子筛因具有相对较小的孔道直径、适宜的酸强度以及高的水热稳定性而成为MTO反应的最优催化剂之一。但SAPO-34分子筛易发生积碳而导致失活，其催化寿命较短，延长SAPO-34分子筛在MTO反应中的催化寿命具有很好的应用前景。

目前，很多研究表明在SAPO-34中引入介孔或者大孔构筑多级孔分子筛可以提高分子筛催化剂的催化性能(Chem.Commun.,2014,50,6502–6505)。合成多级孔SAPO-34分子筛的方法主要有：采用双模板剂(乙二醇，有机硅烷等)作为介孔生成剂(J.Mater.Chem.A,2015,3,19783.Chem.Commun.,2014)，HF原位蚀刻(J.Mater.Chem.A,2014,2,17994)，以及酸碱后处理合成方法(Chem.Mater.2014,26,4552-4562)。

但是，以上这些引入多级孔的方法都需大量使用水作为反应溶剂，其结果是产生大量废水，造成环境污染。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种固体酸后处理合成多级孔SAPO-34分子筛的方法，该方法在处理过程中不需要使用水或其他溶剂，减少了废液的排放，节约了成本，降低了污染，具有潜在的经济价值和社会价值；所获得的多级孔SAPO-34分子筛不仅多级孔道复合，而且结晶度良好，催化性能得到了极大的提高。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明公开了一种固体酸后处理合成多级孔SAPO-34分子筛的方法，将SAPO-34分子筛原粉与固体酸粉碎混合均匀，所得混合物在20-120℃下反应2-12h，得到多级孔SAPO-34分子筛。

优选的，所述固体酸为草酸、乙二胺四乙酸、高碘酸或丁二酸的一种。

优选的，所述固体酸与SAPO-34分子筛原粉的质量比为1：5～100。

优选的，所述粉碎混合为研磨混合或者机械粉碎机粉碎混合。

本发明还公开了一种上述方法合成的多级孔SAPO-34分子筛，所述多级孔SAPO-34分子筛具有CHA晶型结构，且具有大孔-微孔的复合孔道；且所述多级孔SAPO-34分子筛的孔径分布在0.3～300nm之间。

进一步的，所述多级孔SAPO-34分子筛晶粒呈立方状，所述多级孔SAPO-34分子筛表面见规整分布的多级孔孔道。

更进一步的，所述多级孔SAPO-34分子筛BET比表面积为300～700m²/g。

本发明还公开了一种上述多级孔SAPO-34分子筛的应用，将所述多级孔SAPO-34分子筛用于甲醇催化烯烃反应中。