[发明专利]一种等级孔Beta分子筛催化剂及其制备方法

说明书

本申请属于分子筛材料合成技术领域，尤其涉及一种等级孔Beta分子筛催化剂及其制备方法。本申请提供的等级孔Beta分子筛催化剂的制备方法，包括：步骤1、将硅源、模板剂、水、无水乙醇和氟化铵混合，制得前体溶液A；将铝源、模板剂和水混合，制得前体溶液C；步骤2、将所述前体溶液A进行第一次水热晶化反应，然后将产物洗涤和干燥，得到产物B；步骤3、将产物B和前体溶液C混合，制得D液；步骤4、将所述D液进行第二次水热晶化反应，然后将产物洗涤和干燥，煅烧后得到等级孔Beta分子筛催化剂。本申请有效解决现有等级孔Beta分子筛催化剂制备方法存在的无法控制孔径大小和分布的技术问题。

技术领域

本申请属于分子筛材料合成技术领域，尤其涉及一种等级孔Beta分子筛催化剂及其制备方法。

背景技术

Beta分子筛是唯一具有三维十二元环结构的分子筛，独特的孔道结构以及水热稳定性、热稳定好等特点使其被广泛应用在吸附、分离和催化领域。由于传统的Beta分子筛材料只存在固有的微孔孔道结构，使得这类分子筛催化剂在催化化学反应，特别是涉及大分子的反应时，存在着明显的扩散限制问题，导致了催化剂孔内活性位点利用率低、催化剂反应活性低、容易积碳失活和产物的选择性差等系列问题，限制了催化剂的工业化应用。随着现代工业的不断发展，单一孔结构的催化剂已经不能满足现代工业化的生产要求。在传统微孔分子筛催化剂的结构基础上，引入介孔结构，制备成等级孔分子筛催化剂是改善微孔分子筛催化剂不足之处的一个较好的方法。引入等级孔结构既保持了微孔分子筛固有的良好特点，又极好地克服微孔分子筛的不足。同时，引入特定大小的介孔结构，可以改善反应物和产物的传质扩散性能，增加分子大小与孔径相当的目标产物的选择性，提高催化剂的使用寿命，使得分子筛催化剂在吸附、分离、催化、传感、光电子和药物运输等方面的应用具有更加广阔的前景。

然而，传统的无机碱处理引入等级孔的方法无法实现对孔径大小的调控，产生孔结构一般为大小不一的无序孔，而传统的硬模板法也存在孔道结构不均匀、连通性较差等问题。

发明内容

基于此，本申请提供了一种等级孔Beta分子筛催化剂及其制备方法，有效解决现有等级孔Beta分子筛催化剂制备方法存在的无法控制孔径大小和分布的技术问题。

本申请第一方面提供了一种等级孔Beta分子筛催化剂的制备方法，包括：

步骤1、将硅源、模板剂、水、无水乙醇和氟化铵混合，制得前体溶液A；

将铝源、模板剂和水混合，制得前体溶液C；

步骤2、将所述前体溶液A进行第一次水热晶化反应，然后将产物洗涤和干燥，得到产物B；

步骤3、将产物B和前体溶液C混合，制得D液；

步骤4、将所述D液进行第二次水热晶化反应，然后将产物洗涤和干燥，煅烧后得到等级孔Beta分子筛催化剂。

另一实施例中，步骤1中所述硅源为气相二氧化硅；所述模板剂为四乙基氢氧化铵；所述铝源为异丙醇铝、仲丁醇铝、硫酸铝和硝酸铝中的一种或多种。

另一实施例中，步骤1中，所述硅源、所述模板剂、所述水和所述氟化铵的摩尔比为1：(0.40-0.75)：(0.55-0.85)：(0.30-0.45)。

另一实施例中，步骤1中，所述硅源、所述模板剂、所述水和所述氟化铵的摩尔比为1：0.48：7.325：0.37。

另一实施例中，步骤1中，所述无水乙醇与所述硅源的质量比为(0.70-1.25)：1。

另一实施例中，步骤1中，所述无水乙醇与所述硅源的质量比为1.22:1。

另一实施例中，步骤1中，所述铝源在所述前体溶液C的浓度为3.0-8.0g/L；所述模板剂在所述前体溶液C的浓度为0.1～0.4mol/L。