[发明专利]分子筛及其制备方法

说明书

本发明公开了一种分子筛及其制备方法。该分子筛具有足球状的微观形貌，其由分子筛骨架和活性元素组成，所述分子筛骨架包括硅元素和铝元素，所述活性元素包括铜元素和稀土元素，所述稀土元素选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Sc、Y中的一种或多种；所述硅元素与铝元素的质量比为(3～9):1，所述铜元素在分子筛中的含量为1.5～3.2wt％，所述稀土元素的质量为分子筛骨架的50ppm～2wt％；其中，硅元素的质量以二氧化硅计，铝元素的质量以三氧化二铝计，铜元素的质量以氧化铜计，稀土元素的质量以稀土氧化物计。该分子筛在175～550℃之间具有良好的催化活性，且具有优良的抗水热老化性能。

技术领域

本发明涉及一种分子筛及其制备方法。

背景技术

沸石分子筛材料由于具有较高的稳定性、规则均匀孔隙、酸碱性可调节等优点，在吸附、分离和催化领域有着广泛应用。负载有Cu等过渡金属的分子筛用于氮氧化物消除的选择性催化还原技术得到快速发展。稀土元素能够进一步提高分子筛催化剂的催化活性。

CN110102337A公开了一种复合铜基SCR分子筛催化剂的制备方法。将N,N,N-三甲基金刚烷铵与水混合，搅拌，然后加入硫酸铝，搅拌，用碱调节pH值，再加入硅溶胶，搅拌，得到初始凝胶混合物；将初始凝胶混合物恒温晶化，冷却，洗涤，干燥，焙烧，得到CHA型分子筛；以CHA型分子筛为载体，分步浸渍硝酸锰、硝酸铈、硝酸钯和乙酸铜，然后干燥，得到复合铜基SCR分子筛催化剂。该方法先采用水热法合成CHA型分子筛，然后再采用浸渍的方式将改性元素负载在分子筛上。该方法得到的分子筛晶体形貌为正立方体，在低温和高温下的催化性能均较弱。

CN110252392A公开了一种铈改性的Cu-SAPO-34分子筛催化剂的制备方法。用铜源和四乙烯五胺合成Cu-TEPA，用磷源和铝源制备第一凝胶；将Cu-TEPA和第一凝胶以及硅源以及模板剂混合得到第二凝胶；向第二凝胶中滴加铈源得到第三凝胶；将第三凝胶转移到水热釜中晶化，晶化产物经冷却、过滤、水洗、干燥和焙烧后得到铈部分取代的Cu-SAPO-34催化剂。CN108905603A公开了一种CuCeSAPO-34分子筛的制备方法。将四乙基氢氧化铵加入去离子水中进行搅拌，待搅拌均匀后，添加异丙醇铝至完全溶解，然后加入正磷酸和正硅酸乙酯，待混匀后加入铈盐，充分搅拌后加入铜盐，搅拌均匀，得到溶胶。将溶胶装入水热反应釜中晶化，待晶化反应完成后室温冷却，将固体结晶产物与母液分离，用去离子水洗涤固体结晶产物至中性，干燥后在空气中焙烧，得到CuCeSAPO-34分子筛。上述方法均采用一步水热法合成分子筛，所的分子筛晶体结构为非足球型，分子筛在高温和低温下的催化能力较弱。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供了一种分子筛，该分子筛具有足球状的微观形貌。进一步地，该分子筛具有较大的比表面积。更进一步地，本发明的分子筛在175～550℃之间具有良好的催化活性，且具有优良的抗水热老化性能。

本发明的另一个目的在于提供一种分子筛的制备方法，该方法所得到的分子筛具有足球状的微观形貌。进一步地，该方法所得的分子筛具有较大的比表面积。更进一步地，该方法所得的分子筛在175～550℃之间具有良好的催化活性，且具有优良的抗水热老化性能。

一方面，本发明提供一种分子筛，所述分子筛具有足球状的微观形貌，其由分子筛骨架和活性元素组成，所述分子筛骨架包括硅元素和铝元素，所述活性元素包括铜元素和稀土元素，以所述稀土元素选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Sc、Y中的一种或多种；

所述硅元素与铝元素的质量比为(3～9):1，所述铜元素在分子筛中的含量为1.5～3.2wt％，所述稀土元素的质量为分子筛骨架的50ppm～2wt％；

其中，硅元素的质量以二氧化硅计，铝元素的质量以三氧化二铝计，铜元素的质量以氧化铜计，稀土元素的质量以稀土氧化物计。