[发明专利]分子筛催化剂及其制备方法及用途

权利要求书

1.一种分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备含有活性成分的前驱体溶液，所述前驱体溶液的制备方法包括以下步骤：将硅源、碱源以及任选存在的铝源在溶剂中混合后得到碱性混合液，将模板剂、金属盐、络合剂、酸源在溶剂中混合后得到酸性混合液，所述模板剂为双季铵盐模板剂；所述络合剂具有硅烷基团和铵基基团；将酸性混合液与碱性混合液进行混合，得到前驱体溶液；

将所述前驱体溶液进行水热晶化处理，得到水热晶化产物；

对所述水热晶化产物进行一次焙烧去除模板剂，得到催化剂前体，所述一次焙烧的温度300℃~600℃，所述一次焙烧的时间为4 h～12 h；

将所述催化剂前体在具有铵盐的条件下进行离子交换，得到铵型催化剂前体；

对所述铵型催化剂前体再进行二次焙烧后在氢气氛围中还原，得到所述分子筛催化剂；

所述分子筛催化剂包括：分子筛载体，所述分子筛载体为MFI结构，所述分子筛载体包含团聚体；所述团聚体包含有片层结构，多个所述片层结构相互堆叠以使所述分子筛载体具有多孔结构；以及活性成分，所述活性成分包含金属和/或金属氧化物，所述活性成分的平均粒径为0.5~10nm；其中以所述活性成分的总质量计，至少95%以上的所述活性成分封装在所述团聚体的至少两个所述片层结构之间。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双季铵盐模板剂为C_nH_2n+1N⁺(CH₃)₂-(CH₂)_mN⁺(CH₃)₂-(CH₂)_kCH₃·2Br^-，其中，n为10-30的整数，m为1-10的整数，k为1-10的整数。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液中，碱源、酸源、SiO₂、模板剂、Al₂O₃、活性成分、络合剂以及溶剂的摩尔比为(5～60)：(2～30)：100：(2～20)：(0～50)：(1～10)：(1～10)：(2000～6000)。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述水热晶化处理的温度为130℃～170℃，所述水热晶化处理的时间为2天~15天；

所述一次焙烧为在含氧气氛和/或含氢气氛下进行；

所述二次焙烧为在含氧气氛和/或含氢气氛下进行，所述二次焙烧的温度300℃~600℃，所述二次焙烧的时间为4 h～12 h；

所述离子交换温度为50℃～90℃，离子交换的时间为2~4h；

所述还原的温度为300～700℃，所述还原的时间为0.1～5h。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，以所述分子筛催化剂的总质量计，所述活性成分的含量为0.01-10%；和/或所述活性成分中的金属元素为铁、镍、钴的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，单个所述团聚体的粒径为0.5~10μm；和/或，单个所述片层结构的厚度为1.4~4nm。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述分子筛催化剂的表面积为250-700 m²/g，孔体积为0.3-0.8 cm³/g。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的分子筛催化剂用于催化烃类裂解反应制低碳烯烃的用途。