[发明专利]一种金属改性M-SSZ-13分子筛膜的制备方法

权利要求书

1.一种金属改性M-SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，利用过渡金属络合物MC为过渡金属源和结构导向剂在多孔载体上通过一步水热法制备高性能的M-SSZ-13分子筛膜，主要包括以下步骤：

（1）M-SSZ-13分子筛晶种的制备：将水、过渡金属源和络合物混合搅拌2 h后形成过渡金属络合物MC，再加入水、碱源、结构导向剂SDA和硅源，搅拌老化1-24 h，最终所形成的凝胶中各组分的摩尔比为SiO₂/Al₂O₃=10-500，NaOH /SiO₂=0.01-0.2，SDA/SiO₂=0.1-1.0，SiO₂/MC=30-300，H₂O/SiO₂=20-200；将凝胶倒入含聚四氟内衬的不锈钢反应釜中，并置于反应温度为100-200 ℃的烘箱中加热处理1-7 天，反应后经洗涤、离心和干燥后得到M-SSZ-13分子筛晶体；

（2）M-SSZ-13分子筛晶种层的制备：将步骤（1）中合成的M-SSZ-13晶种均匀涂覆在多孔载体表面，形成高覆盖度的晶种层；

（3）M-SSZ-13分子筛膜的制备：膜合成所需凝胶的制备过程和步骤（1）相同，最终用于合成分子筛膜的凝胶中各组分的摩尔比为SiO₂/Al₂O₃=10-500，NaOH/SiO₂=0.01-0.2，SDA/SiO₂=0.1-1.0，SiO₂/MC=30-300，H₂O/SiO₂=20-200；将该凝胶与步骤（2）所制备的涂覆分子筛晶种层的载体置于装有膜合成凝胶的不锈钢反应釜中，并置于反应温度为120-200 ℃的烘箱中加热处理1-7 天，反应完全后经清洗、干燥和焙烧后得到M-SSZ-13分子筛膜。

2.根据权利要求1所述的一种金属改性M-SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）和（3）中所述的过渡金属源为过渡金属铜、银、钛、铁、镍、钴、钒、钨或锡盐的一种或多种盐，络合物为四亚乙基五胺TEPA、二乙亚基三胺DETA、乙二胺EDA、β-二酮(Ⅱ)或乙二胺四乙酸EDTA一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种金属改性M-SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的载体为氧化铝、莫来石、氧化硅、氧化钛、碳化硅、不锈钢；载体形状为管状、片状或中空纤维状。

4.根据权利要求1所述的一种金属改性M-SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的硅源为硅溶胶、正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、硅酸钠、水玻璃或硅粉。

5.根据权利要求1所述的一种金属改性M-SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的铝源为氢氧化铝、偏铝酸钠、铝薄石、异丙醇铝、正丁醇铝、铝箔或铝粉。

6.根据权利要求1所述的一种金属改性M-SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的碱源为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯或氢氧化镁。

7.根据权利要求1所述的一种金属改性M-SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的SDA为N，N，N-三甲基金刚烷基氢氧化铵、N，N，N-三甲基金刚烷基溴化铵、N，N，N-三甲基金刚烷基碘化铵、N，N，N-三甲基苄基氢氧化铵、N，N，N-三甲基苄基溴化铵、N，N，N-三甲基苄基碘化铵或四乙基氢氧化铵。

8.根据权利要求1所述的一种金属改性M-SSZ-13分子筛膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的焙烧环境为氮气、空气、氧气、臭氧或氧气/臭氧混合气，焙烧温度为180~500℃ ，焙烧时间为1~24 小时，升温速率为0.2~2 ℃/分钟。