[发明专利]SSZ-39分子筛、SSZ-39分子筛的制备方法、NH3

说明书

本发明提供了一种SSZ‑39分子筛、SSZ‑39分子筛的制备方法、NH₃‑SCR反应催化剂。该SSZ‑39分子筛的XPS结果是以剖析深度为横坐标、硅铝比为纵坐标的阶梯曲线，所述阶梯曲线具有两个以上的平台，相邻两级平台之间的纵向距离为5以上。本发明还提供了一种SSZ‑39分子筛的制备方法。本发明进一步提供了包括上述SSZ‑39分子筛的NH₃‑SCR反应催化剂。本发明提供的上述SSZ‑39分子筛的表面和内部的硅铝比具有明显的层级差别，分子筛内部的硅铝比水平与分子筛表面的硅铝比存在明显的梯级分层变化。上述制备方法可以有效调控分子筛的硅铝比分布情况，进而达到改变分子筛结构及其催化性能的效果。

技术领域

本发明涉及分子筛合成技术领域，尤其涉及一种SSZ-39分子筛、SSZ-39分子筛的制备方法、NH₃-SCR反应催化剂。

背景技术

SSZ-39是具有AEI拓扑结构的一种分子筛，其由AlO₄和SiO₄四面体通过氧原子首尾相接，有序地排列成双六元环(D6R)，这些双六元环通过部分四元环链接，形成了具有最大为八元环的三维孔道结构。由于SSZ-39分子筛具有孔道结构有序、比表面积高、水热稳定性好、有较多的表面质子酸性中心及阳离子可交换性优良等特点，近年来广泛应用于众多工业催化过程中。

目前，对SSZ-39应用的研究主要集中于降低柴油机尾气中氮氧化物(NOx)的氨选择性催化还原(NH₃-SCR)反应中。近期研究表明，SSZ-39分子筛中骨架铝的位置和分布，也就是酸中心的位置和分布会显著影响SSZ-39的催化性能和水热稳定性(Appl. Catal.B:Environ.,2020,264,118511)。如果能采取适宜的方法灵活调变分子筛中骨架铝的位置和分布，调节酸中心位置，对于实现分子筛催化活性和目标产物选择性的调控具有重要的意义。

然而，现有的合成技术通常采用一步水热晶化法制备SSZ-39分子筛，所得分子筛的介观结构中硅铝分布是均匀、固定的或者变化不明显的，催化性能提升空间有限。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种SSZ-39分子筛、SSZ-39分子筛的制备方法、NH₃-SCR反应催化剂。该SSZ-39分子筛的表面和内部的硅铝比具有明显的层级差别，分子筛内部的硅铝比水平与分子筛表面的硅铝比存在明显的梯级分层变化；本发明提供的制备方法可以有效调控分子筛的硅铝比分布情况，进而达到改变分子筛结构及其催化性能的效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种SSZ-39分子筛，其中，该SSZ-39分子筛的XPS(X-射线光电子能谱分析)结果是以剖析深度为横坐标、硅铝比为纵坐标的阶梯曲线，所述阶梯曲线具有两个以上的平台，相邻两级平台之间的纵向距离为5 以上。

在上述SSZ-39分子筛中，阶梯曲线中的硅铝比是指分子筛的二氧化硅与氧化铝的摩尔比。所述平台是指硅铝比基本一致的层级，每级平台的纵向波动幅度(即硅铝比波动幅度)一般为15％以内，即硅铝比波动幅度为0-15％，例如1％、2％、3％、 4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％等。如图2、图 3、图5、图7所示，图2、图3、图5的阶梯曲线分别具有两个平台、图7的阶梯曲线具有三个平台。平台之间的纵向距离是各平台的平均硅铝比的差值的绝对值，相邻两级平台之间的纵向距离为5以上是指相邻两个平台的平均硅铝比的差值的绝对值是5以上，例如图2中平台1与平台2的平均硅铝比差值在绝对值25以上。

在本发明的具体实施方案中，随着剖析深度增加，所述SSZ-39分子筛的硅铝比按照层级变化的方式分布(对应XPS结果为阶梯曲线)，SSZ-39分子筛可看作按照不同硅铝比排布形成的多层结构(对应阶梯曲线中的多个平台)，每层结构的硅铝比波动幅度在15％以内、相邻两层的硅铝比具有明显跃迁，具体来说，相邻两层结构之间的硅铝比差值的绝对值≥5。