[发明专利]一种含稀土和镁的催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含稀土和镁的催化材料，其特征在于同时含有Y型分子筛的微孔晶体结构和γ-Al₂O₃介孔结构层；含氧化稀土2～14重％，氧化镁1～6重％。

2.按照权利要求1的催化材料，其特征在于，晶胞常数为2.455～2.465nm，相对结晶度为25％～70％，总比表面积320～600m²/g，总孔体积0.45～0.95cm³/g，SEM晶粒尺寸1～2μm。

3.权利要求1或2的含稀土和镁的催化材料的制备方法，包括：(1)将一种多孔材料与稀土溶液和/或铵盐溶液进行第一次离子交换处理，过滤、水洗、干燥；(2)将步骤(1)所得在0～100％水蒸气条件下进行第一次焙烧处理；(3)将步骤(2)所得加水打浆，与铵盐溶液和镁源进行第二次接触处理，过滤、水洗并干燥，或者在0～100％水蒸气条件下进行第二次焙烧处理；其中，步骤(1)中所说的多孔材料，其介孔结构在Y型分子筛晶粒表面生长并将分子筛晶粒包覆其中，晶粒粒度介于1～2μm，总比表面积为300～650m²/g，总孔体积为0.4～1.0cm³/g，其XRD谱图中在6.2°、10.1°、11.9°、15.7°、18.7°、20.4°、23.7°、27.1°、28°、31.4°、38.5°、49°和65°处有衍射峰存在，其介孔层的化学组成由XPS方法测得的表面化学组成，以原子质量计的铝为7～20％、硅为5～12％；该多孔材料的a/b＝1.2～9.5，其中a代表拉曼光谱中位移为500cm^-1的谱峰强度，b代表拉曼位移为350cm^-1的谱峰强度。

4.按照权利要求3的制备方法，其中步骤(1)中所述的多孔材料，是经过以下步骤获得的：(a)配置可合成NaY分子筛的原料，混合均匀后于95～105℃温度下进行静态晶化；(b)将上述静态晶化后的浆液经过滤、洗涤，得到NaY分子筛滤饼；(c)将上述NaY分子筛滤饼重新加水打浆，分散均匀后在30℃至70℃、剧烈搅拌条件下将铝源和碱溶液加入其中进行反应，控制反应过程中浆液体系的pH值介于9～11；(d)以加入的铝源及碱溶液中所含氧化铝的重量计，按照SiO₂:Al₂O₃＝1:(1～6)的重量比，将硅源加入，于30℃至90℃温度下继续陈化1～8小时并回收产物，或者，在将硅源加入后于30～90℃温度下陈化1～4小时再置于密闭反应釜中95～105℃温度下继续晶化3～30小时并回收产物。

5.按照权利要求4的制备方法，其中，步骤(a)中所述的可合成NaY分子筛的原料为导向剂、水玻璃、偏铝酸钠、硫酸铝和去离子水。

6.按照权利要求4的制备方法，其中，步骤(c)中所述的铝源选自硝酸铝、硫酸铝和氯化铝中的一种或多种。

7.按照权利要求4的制备方法，其中，步骤(c)中所述的碱溶液选自氨水、氢氧化钾、氢氧化钠和偏铝酸钠中的一种或多种。

8.按照权利要求4的制备方法，其中，步骤(c)中当以偏铝酸钠为碱溶液时，其氧化铝含量计入步骤(d)中所述的氧化铝的含量中。

9.按照权利要求4的制备方法，其中，步骤(d)中的硅源选自水玻璃、硅酸钠、四乙氧基硅、四甲氧基硅和氧化硅中的一种或多种。

10.按照权利要求3的制备方法，其中，步骤(1)中所述的多孔材料与稀土溶液和/或铵盐溶液进行第一次离子交换处理的过程中，稀土溶液以稀土氧化物计与多孔材料的重量比例为0.02～0.14、优选0.03～0.13，铵盐与多孔材料的重量比例为0.05～0.25，交换温度40℃～90℃、优选50℃～80℃，交换时间0.5～3.0小时、优选1～2小时。