[发明专利]高硅铝比SAPO-34分子筛的制备方法

说明书

本发明属于催化用分子筛材料制备技术领域，具体涉及一种高硅铝比SAPO‑34分子筛的制备方法。本发明包括以下步骤：a)将磷铝硅分子筛、模板剂(R)分散在去离子水中，搅拌得到凝胶；b)将步骤a)得到的凝胶在20～80℃下老化1～24小时；然后转移至高压釜内，用水蒸气快速加热至100～140℃，恒温6～24小时，加热速率为5～20℃/min；c)恒温结束后，趁热补加硅源，搅拌，得到初始浆液；d)将初始浆液继续加热至160～200℃，恒温12～72小时。产物经过处理后得到目标产品。本发明简单易行，制备的分子筛硅铝比高、结晶度高、比表面积高，具有优异的低温及高温水热稳定性。

技术领域

本发明属于催化用分子筛材料制备技术领域，具体涉及一种高硅铝比SAPO-34分子筛的制备方法。

背景技术

氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一，主要能够造成酸雨、光化学烟雾以及破坏臭氧层等环境问题。在国内，氮氧化物的主要来源之一为柴油车排放的尾气，而且国内柴油车呈现日益增多的趋势。随着国家排放法规的日益严格，如何高效的脱除柴油车尾气中的氮氧化物成为防治氮氧化物污染的重中之重。

目前，应用最为广泛脱硝技术为氨选择性催化还原技术(NH₃-SCR)，其原理是以NH₃作为还原剂，将NO_X还原为无害的N₂而排放。而NH₃-SCR技术的关键是开发高效稳定的催化剂体系，以适应机动车使用的特殊环境。

目前该技术的商业催化剂以V₂O₅-WO₃/TiO₂为主，该催化剂弊端诸多，如低温活性差、活性温度窗口窄、高温稳定性差、SO₂被氧化以及钒流失污染等问题，而且尾气排放难以满足“国六”排放标准。Cu-Zeolite催化剂具有活性窗口宽、N₂选择性高、热稳定性和水热稳定性好等优点，并且能够满足“国六”排放标准，被认为是最佳的SCR脱硝催化剂。目前常用的Cu-Zeolite催化剂有Cu-SAPO-34、Cu-SSZ-13等。

合成SSZ-13分子筛均需要使用昂贵的N,N,N-三甲基-1-金刚烷胺基氢氧化铵作为模板剂。这严重限制了SSZ-13分子筛的工业推广应用。SAPO-34分子筛的合成成本较低，并且原料易购。但是目前合成的SAPO-34分子筛硅铝比偏低，这导致其低温及高温水热稳定性比SSZ-13差。该缺点也限制了其在氨选择性催化还原技术(NH₃-SCR)上的应用。

因此，开发一种能够具备优异的低温及高温水热稳定性SAPO-34分子筛将有助于其在脱硝(NH₃-SCR)领域的推广应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高硅铝比SAPO-34分子筛的制备方法，其简单易行，制备的分子筛硅铝比高、结晶度高、比表面积高，具有优异的低温及高温水热稳定性。

本发明所述的高硅铝比SAPO-34分子筛的制备方法，包括以下步骤：

a)将磷铝硅分子筛、模板剂(R)分散在去离子水中，搅拌均匀得到凝胶；

b)将步骤a)得到的凝胶在20～80℃下老化1～24小时；老化结束后，转移至高压釜内，用水蒸气快速加热至100～140℃，恒温6～24小时，加热速率为5～20℃/min；

c)步骤b)恒温结束后，趁热补加硅源，搅拌均匀，得到初始浆液；初始浆液中各物质的摩尔比为：H₂O:P₂O₅:Al₂O₃:R:SiO₂＝20～100:0.5～2:1:1～3:0.2～2；