[发明专利]一种封装金属纳米颗粒的无钠硅铝分子筛的双功能催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种封装金属纳米颗粒的无钠硅铝酸性分子筛的双功能催化剂，其特征在于，所述的双功能催化剂是在无钠硅铝酸性分子筛原位合成过程中，添加金属前驱体，实现金属纳米颗粒被均匀封装于无钠硅铝酸性分子筛内，同时具备金属加氢/脱氢功能和分子筛酸催化功能；所述的双功能催化剂中金属含量为0.1～10wt％，金属纳米颗粒分布均匀、粒径均一、且尺寸在1～10nm；所述的双功能催化剂中封装的金属为非贵金属M，所述的M包括Ni、Co、Cu、Fe、Mo、Zn、Mn或Cr中的至少一种；所述的无钠硅铝酸性分子筛为具有MFI或*BEA结构分子筛中的任意一种；

所述的无钠硅铝酸性分子筛中硅铝比SiO₂/Al₂O₃为20～200。

2.如权利要求1所述的封装金属纳米颗粒的无钠硅铝酸性分子筛的双功能催化剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂是经过下述步骤得到的：

(1)将铝源、含氮有机碱源及去离子水混合，将得到的混合物在60～150℃的条件下水热处理2～24h，得到澄清透明溶液A，其中，溶液A中各物质的摩尔组成为：OH^-/Al₂O₃＝1～100、H₂O/Al₂O₃＝10～100；

(2)将金属M前驱体缓慢滴加入步骤(1)水热处理得到的产物中；然后，加入硅源、结构导向剂SDA和去离子水，搅拌混合2～6h，得到混合物B，其中，混合物B的摩尔组成为：SiO₂/Al₂O₃＝20～200、OH^-/SiO₂＝0.05～0.5、SDA/SiO₂＝0.05～0.5、H₂O/SiO₂＝10～60、M/SiO₂＝0.01～0.1；

(3)将步骤(2)得到的混合物B转入晶化釜中，在100～180℃的条件下晶化处理12～72h，取出，经过滤、烘干、焙烧、还原，得到封装金属纳米颗粒的无钠硅铝酸性分子筛的双功能催化剂。

3.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的铝源为无钠铝源，选自氢氧化铝、拟薄水铝石、SB粉、铝溶胶、异丙醇铝或硅铝胶中至少一种。

4.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的铝源为SB粉、铝溶胶或硅铝胶中的至少一种。

5.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的含氮有机碱源为季铵碱，选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、二甲基二乙基氢氧化铵、一甲基三乙基氢氧化铵、一甲基三丙基氢氧化铵、二甲基二丙基氢氧化铵、二乙基二丙基氢氧化铵或一乙基三丙基氢氧化铵中的至少一种。

6.按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的含氮有机碱源为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵或二甲基二乙基氢氧化铵中的至少一种。

7.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的结构导向剂选自三乙胺、三丁胺、二异丙胺、二异丁胺、异丁胺、五亚甲基亚胺、六亚甲基亚胺、七亚甲基亚胺、1,4～二氮环庚烷、环庚烷胺、环己烷胺、环戊胺、苯胺、哌啶、哌嗪、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四甲基乙基二胺、二甲基二乙基氢氧化铵、一甲基三乙基氢氧化铵、一甲基三丙基氢氧化铵、二甲基二丙基氢氧化铵、二乙基二丙基氢氧化铵或一乙基三丙基氢氧化铵中的至少一种。

8.按照权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的结构导向剂为三乙胺、六亚甲基亚胺、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵或二甲基二乙基氢氧化铵中的至少一种。

9.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的硅源为无钠硅源，选自固体硅胶、白炭黑、硅溶胶、硅铝胶或正硅酸乙酯中的至少一种。