[发明专利]高分散过渡金属纳米粒子负载型多级孔沸石聚集体的制备

说明书

本发明公开了一种高分散过渡金属纳米粒子负载型多级孔沸石聚集体的制备，其特点是将无机铝源与过渡金属盐混合液滴加到无机硅源的溶液中，以KOH或NaOH调节碱度，搅拌得过渡金属‑硅铝溶胶凝胶溶液，然后通过添加不同晶体结构的晶种凝胶，在80～200℃温度下晶化反应10~48小时，制得的产物为高分散的1.5～2nm粒径大小的过渡金属纳米粒子负载型多级孔沸石分子筛聚集体催化材料。本发明与现有技术相比具有一步控制多级孔沸石分子筛材料的合成，有效调控多级孔沸石的孔道开放度，成功地将过渡金属纳米粒子修饰在多级孔沸石聚集体材料的表面，得到多活性位和不易团聚的沸石聚集体催化材料，制备简单，操作方便，易于分离，具有一定的工业化推广运用前景和显著的经济价值。

技术领域

本发明涉及沸石分子筛合成技术领域，尤其是一种高分散过渡金属纳米粒子负载型多级孔沸石聚集体的制备。

背景技术

纳米过渡金属催化剂因其优异的催化性能而受到广泛关注与研究，成为现代化工主导型催化剂之一，并在催化剂领域占有十分关键的地位，由于金属纳米颗粒具有很高的表面能容易团聚，使得活性降低，为了解决这一问题，可以把高活性的纳米颗粒固载到载体上，通过与载体的相互作用来抑制纳米颗粒的聚集失活。

纳米颗粒负载主要是通过浸渍的方法合成，一种是先合成载体，然后通过浸渍的方法把金属盐负载到载体上，然后通过煅烧、还原等后处理等，得到金属纳米颗粒负载的在载体上。如专利（CN 104874417 A）公开了一种复合载体负载的钴基费托合成催化剂及其制备方法和应用，该方法是将Ni、Mn、Zr、La、Ce、Ca 和Re 的一种或几种的可溶盐溶液等体积浸渍到复合载体上，然后经干燥、焙烧制得。专利（CN 101497047 B ）公开了一种X型分子筛担载的Ni基催化剂在丙三醇氢解中的应用，该催化剂以Ni 为活性组分，Ca、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Sn、Ce 中的一种或几种为添加金属，采用等体积浸渍法在X 型分子筛载体成功负载5～15 wt％ 的活性组分镍制得催化剂。专利（CN 101855013 B）公开了一种用于在催化裂化过程中降低汽油硫含量的催化剂组合物 ，该催化剂以稀土金属、Zn、Mn、Zr、Al、Mg、Ni和Cu 中的一种或多种金属可以成功负载在Y、USY、REY、REUSY、沸石β、ZSM-5及其混合物组成的沸石分子筛载体上。专利（CN 101591222 B）公开了一种葡萄糖加氢制备山梨醇的方法，该方法采用Co、Mn、Cu、Cr、Mo、Ca、Zn、Fe 或W 负载在分子筛或Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、MgO 和无定形硅酸铝中的任选一种或几种的混合物上，制得Ni-A/X 负载型催化剂。专利（CN103418427 B ）公开了一种NH₃选择还原NOx的催化剂及其制备方法与应用，该催化剂采用金属Cu 的氧化物CuO 或Cu₂O，分子筛载体为Hβ 分子筛或者丝光沸石(MOR) 型分子筛或者ZRP 分子筛或者它们混合物的低温抗硫方法制得。专利（CN100344370 C）公开了一种3－羟基丙醛加氢制备1,3－丙二醇的催化剂，该催化剂以分子筛、氧化物或者二者的混合物为载体，以Ni、Mo和第三金属为活性组分的Ni-Mo-X/A负载催化剂，该催化剂用于-羟基丙醛水溶液加氢制备1,3-丙二醇反应时，活性、选择性高，反应条件温和，催化剂稳定好。专利（CN1274789 C）公开了一种空心脚手板，采用0-20 wt% 第Ⅷ 族金属负载在酸性沸石分子筛40-80 wt%；γ-Al2O3:0-60 wt% 上，得到一种用于含烯烃石脑油馏分加氢改质的催化剂。专利（CN 102631934 B）公开了一种多孔沸石负载CoMo、NiMo、NiW金属硫化物的加氢脱硫催化剂及其制备方法，采用多孔沸石负载CoMo、NiMo或NiW制备的金属硫化物脱硫催化剂，解决了传统的金属硫化物催化剂不能实现在温和的条件下脱除4，6-DM-DBT 的问题，通过本发明可制备脱硫活性远高于传统催化剂的新型加氢脱硫催化剂。