[发明专利]一种硼或磷掺杂Silicalite-1分子筛封装金属催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硼或磷掺杂Silicalite-1分子筛封装金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)硼或磷掺杂Silicalite-1分子筛的制备：称取去离子水、硼或磷元素化合物、模板剂、碱金属源、硅源在25～35℃温度下搅拌混合1～6小时，得到混合溶胶，将溶胶转移至晶化釜中，在搅拌转速50～200转/分钟，温度140～180℃下晶化反应24～72小时，降温后，晶化浆料经70～90℃干燥24～48小时后得到硼或磷掺杂Silicalite-1分子筛载体；

(2)浸渍液配制：称取去离子水、金属源、螯合剂在25～35℃温度下搅拌混合1～3小时，得到浸渍液；

(3)将步骤(2)得到的浸渍液在30～60℃温度下浸渍处理步骤(1)得到的硼或磷掺杂Silicate-1分子筛载体，浸渍液与硼或磷掺杂Silicalite-1分子筛载体的质量比为2～5:1，浸渍时间为3～9小时，经70～90℃干燥后得到干胶物料，并控制干胶物料的水含量在17～25％之间；

(4)将步骤(3)得到的干胶物料转移至晶化釜中，在反应温度为140～180℃、反应时间为24～72小时条件下进行干胶晶化反应；

(5)将步骤(4)所得到的晶化产物经干燥、成型，经氮气气氛下焙烧、空气气氛下氧化焙烧以及氢气气氛还原后得到硼或磷掺杂Silicalite-1分子筛封装金属催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，溶胶中SiO₂:BOR P:M:ROH:H₂O摩尔比为100:0.06～0.4:0.43～1.43:17～30:1400～2100，其中M为碱金属，ROH为模板剂；

硼或磷元素化合物选自硼酸、磷酸、磷酸铵、磷酸二氢铵中的一种；

模板剂为质量浓度为25～35％的四丙基氢氧化铵水溶液；

碱金属源为氢氧化钠或氢氧化钾；

硅源选自正硅酸乙酯、气相白炭黑中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，金属源包括贵金属源和助活性金属源，其中贵金属选自Ru、Rh、Pd、Pt、Au中的至少一种，助活性金属选自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、W、Ga、In、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、La、Ce中的一种；

螯合剂选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种；

螯合剂与金属源中助活性金属的摩尔比为5～20:1。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，贵金属选自Pt、Pd中的一种，助活性金属选自Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、In、Sn、La、Ce中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，贵金属源选自六氯合铂酸、六氯铂酸铵、二水合氯化钯、氯钯酸铵中的一种，助活性金属选自金属的盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或乙酸盐中的一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，干胶物料中载体以SiO₂计，贵金属元素的负载量为SiO₂质量的0.1～0.7％，SiO₂、贵金属元素与助活性金属元素的摩尔比为100:0.06～0.4:0.54～1.89，且贵金属元素与硼或磷元素的摩尔比为1:1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，干燥温度为90～120℃，干燥时间为12～24小时；

氮气气氛为高纯氮气气氛，焙烧温度为350～450℃，焙烧时间为3～9小时；

空气气氛下氧化焙烧温度为550～600℃，氧化时间为3～9小时；

氢气气氛为高纯氢气气氛，还原温度为550～600℃，还原时间为3～9小时。

8.一种权利要求1-7任一项所述制备方法制得的催化剂。

9.一种权利要求8任一项催化剂在低碳烷烃脱氢反应中的应用。