[发明专利]一种Cu-SSZ-13分子筛的制备方法

说明书

本发明提供了一种Cu‑SSZ‑13分子筛的制备方法，包括以下步骤：(1)将铝源、氢氧化钠、Cu‑TEPA络合物和模板剂与去离子水混合，搅拌均匀后加入硅源，继续搅拌至混合均匀，得到混合物；(2)将所述混合物在120～170℃下晶化48～96小时，得到晶化产物；(3)将所述晶化产物在80～120℃干燥8～12小时，得到干燥产物；(4)将所述干燥产物在500～600℃焙烧6～10小时，得到Cu‑SSZ‑13分子筛。该分子筛在石油化工、MTO反应、尾气净化及精细化工等领域具有广泛的应用前景，可以作为催化剂用于脱出汽车尾气中的NO_x。

技术领域

本发明涉及改性催化剂技术领域，具体涉及一种Cu-SSZ-13分子筛的制备方法。

背景技术

在过去的几十年里，氮氧化物(NO_x)已经造成许多环境问题，例如：酸雨和城市中的光化学烟雾，机动车尾气中氮氧化物等。在美国，欧盟以及日本，一系列严格控制含氮氧化物尾气排放的法规已经颁布，排放废气中的NO_x的含量被要求控制在一个更低的水平。因此发展更新、更加行之有效的尾气净化技术成为当下研究的热点和当务之急。

另外，近年来由于石油价格暴涨，将甲醇转化为低碳烯烃(MTO)的技术引起了人们的关注，其研究重点主要集中在催化剂的筛选和制备方面。分子筛的孔道尺寸越小，催化选择性就越好。

由于微孔分子筛具有独特的物理化学性质，使其在越来越多的领域显示出广阔的应用前景，近年来成为研究的重点。自从1948年成功合成人工沸石以来，新的沸石不断涌现，已被广泛应用于石油化工、冶金、金属加工、机械制造、农药、环境保护等领域，成为工业和农业中不可替代的一种重要材料。在20世纪80年代，由美国化学家Zones S I通过水热法合成了一种新的分子筛SSZ-13。这种沸石是一种菱沸石(CHA)，它的结构是由AlO₄和SiO₄四面体通过氧原子首尾相接，有序的排列成具有八元环结构的椭球形晶体结构，孔道尺寸只有0.3nm。按照沸石孔道大小来划分，SSZ-13属于小孔沸石，比表面积最高可达700m²/g。由于比表面积较大并具有八元环的结构特点，SSZ-13具有良好的热稳定性，可用作吸附剂或催化剂的载体，比如空气净化剂、汽车尾气催化剂等。同时SSZ-13还具有阳离子交换性和酸性可调性，因而对多种反应过程具有很好的催化性能，包括烃类化合物的催化裂化、加氢裂化以及烯烃和芳烃构造反应等。例如，SSZ-13由于孔道尺寸小、比表面积高等特点，在MTO催化反应中具有很好的催化效果，可以得到高收率的低碳烯烃，发展前景极其广阔。

进一步地，Cu-SSZ-13分子筛因其高催化活性和高水热稳定性收到广泛关注。然而目前关于Cu-SSZ-13分子筛，由于以下原因，国内外文献也相对较少。首先制备Cu-SSZ-13分子筛的模板剂在国内很难买到且价格昂贵；其次，制备Cu-SSZ-13分子筛反应周期较长，这样就增加了制备分子筛Cu-SSZ-13的成本。鉴于以上原因，需要选择最佳制备工艺，降低制备成本，一步法制备Cu-SSZ-13分子筛催化剂，使其更有利于工业化生产。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Cu-SSZ-13分子筛的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种Cu-SSZ-13分子筛的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铝源、氢氧化钠、Cu-TEPA络合物和模板剂与去离子水混合，搅拌均匀后加入硅源，继续搅拌至混合均匀，得到混合物；

(2)将所述混合物在120～170℃下晶化48～96小时，得到晶化产物；

(3)将所述晶化产物在80～120℃干燥8～12小时，得到干燥产物；