[发明专利]一种具有双介孔-微孔多级孔的SAPO-34分子筛单晶及其制备方法

权利要求书

1.一种具有双介孔-微孔多级孔的SAPO-34分子筛单晶的制备方法，其特征在于，所述SAPO-34分子筛单晶为CHA型分子筛，由纳米级的小晶粒沿b轴取向堆积而成，存在微孔和两种不同尺寸的介孔，其中所述两种不同尺寸的介孔中，一种介孔尺寸为3-5nm，另一种介孔尺寸为10-50nm；

所述制备方法具体包括以下步骤：

1）将介孔造孔剂、十二烷基磺酸钠和水超声搅拌混合均匀，逐滴加入SiO₂纳米粒子后超声得澄清溶液，再依次加入三羟甲基氨基甲烷和有机碳源搅拌，离心干燥、碳化，得介孔碳包裹SiO₂硬模板；

2）将四乙基氢氧化铵、铝源和水倒入反应容器中搅拌至铝源溶解，再滴加磷酸搅拌得到微孔结构导向剂前驱液，pH为8-9；

3）将步骤2）得到的微孔结构导向剂前驱液浸渍步骤1）所得介孔碳包裹SiO₂碳模板，老化得磷酸铝盐/介孔碳复合材料；

4）将步骤3）所得磷酸铝盐/介孔碳复合材料采用蒸汽辅助干凝胶法晶化，离心烘干后煅烧，即得具有双介孔-微孔多级孔的SAPO-34分子筛单晶。

2.根据权利要求1所述的双介孔-微孔多级孔的SAPO-34分子筛单晶的制备方法，其特征在于，所述SAPO-34分子筛单晶尺寸为1-2μm；所述小晶粒尺寸均一且可在10-50nm范围内可调。

3.根据权利要求1所述的双介孔-微孔多级孔的SAPO-34分子筛单晶的制备方法，其特征在于，所述SAPO-34分子筛单晶中Al、P和Si的摩尔比为：1:2：（0.3-0.4）。

4.根据权利要求1所述的具有双介孔-微孔多级孔SAPO-34分子筛单晶的制备方法，其特征在于，步骤1）中的介孔造孔剂为P123或F127，有机碳源为多巴胺盐酸盐或蔗糖；步骤2）中的铝源为异丙醇铝或偏铝酸钠。

5.根据权利要求1所述的具有双介孔-微孔多级孔SAPO-34分子筛单晶的制备方法，其特征在于，步骤1）中十二烷基磺酸钠、介孔造孔剂和三羟甲基氨基甲烷的质量比为1:（20-22）: (12-13)，介孔造孔剂、SiO₂纳米粒子和有机碳源的质量比为：1: (1.4-1.6) :（0.8-1.2）。

6.根据权利要求1所述的具有双介孔-微孔多级孔SAPO-34分子筛单晶的制备方法，其特征在于，步骤2）中四乙基氢氧化铵、水和铝源的摩尔比为（6-8）:（19-20）:1；铝源、磷酸和SiO₂的摩尔比为1:（2.25-2.35）:（0.3-0.4）。

7.根据权利要求1所述的具有双介孔-微孔多级孔SAPO-34分子筛单晶的制备方法，其特征在于，SiO₂纳米粒子粒径均一，尺寸在10-50nm内可调。

8.根据权利要求1所述的具有双介孔-微孔多级孔SAPO-34分子筛单晶的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中的碳化条件为：惰性气体氛围，温度为700-800℃，时间为2-4h；所述步骤3）中的老化条件为：温度为40-60℃，时间为12-24h。

9.根据权利要求1所述的具有双介孔-微孔多级孔SAPO-34分子筛单晶的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中的蒸汽辅助干凝胶法晶化条件为：将步骤3）所得钛硅酸盐/介孔碳复合材料置于反应釜内衬中，内衬底部放置4-6ml水，蒸汽辅助晶化，其中晶化温度为150-180℃，晶化时间48-72h；煅烧条件为：500-550℃，煅烧时间为5-9h。