[发明专利]一种具有微孔-介孔的多级孔道结构的SSZ-13分子筛及其合成方法和应用

摘要

本发明公开了一种具有微孔‑介孔的多级孔道结构的SSZ‑13分子筛及其合成方法和应用，合成方法为选用长链双季铵盐表面活性剂作为晶化合成助剂，具体合成步骤包括成胶与陈化、晶化、洗涤、脱模板剂并活化、离子交换和活化等步骤，可以得到微孔‑介孔有序分布的高结晶度多级孔SSZ‑13分子筛。得到的分子筛具有两种尺寸包括2～5nm和5～15nm范围的介孔孔径分布，微孔体积>0.20cm³/g，介孔体积>0.35cm³/g，比表面积>400m²/g，晶化产品的产率可达到85％以上。这种SSZ‑13分子筛除具有微孔沸石优点外，还具备介孔中大分子扩散等优点，该多级孔SSZ‑13分子筛材料在MTO反应和尾气催化还原(SCR)反应等领域具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种具有微孔‑介孔多级孔道结构的SSZ‑13分子筛的合成方法，其特征在于包括如下步骤：1)按照反应原料配比称取一定量的长链双季铵盐表面活性剂溶解在水中形成溶液并搅拌分散，然后加入硅源、碱源和有机模板剂，在30～50℃条件下搅拌5～10小时，得到硅源混合溶液；2)在30～80℃下，按照反应原料配比将铝源溶液滴加到1)中形成的硅源溶液中，剧烈搅拌30～120min后，室温静置陈化2～12小时得到硅铝溶胶；3)将2)中得到的硅铝溶胶置于水热合成釜中120～190℃分2段晶化，第二段温度比第一段高20℃，待48～168小时晶化完全后，离心分离出固体产物，再将固体产物用去离子水反复洗涤至中性，然后在100～130℃条件下干燥12～48小时，并在400～600℃焙烧2～10小时脱除有机模板剂，得到多级孔SSZ‑13分子筛原粉；4)将SSZ‑13分子筛原粉与NH4+离子溶液进行离子交换、洗涤、干燥后400～600℃焙烧2～10小时得到H型的多级孔SSZ‑13分子筛催化剂；其中，投料晶化的硅铝溶胶中硅源以SiO2计，铝源以Al2O3计，有机模板剂以SDA计，长链双季铵盐以DQA计，晶化反应原料摩尔配比为：Na2O：SiO2：Al2O3：SDA：DQA：H2O＝0.35～0.65：1：0.0025～0.01：0.05～0.5：0.01～0.05：10～50；所述长链双季铵盐表面活性剂通式为[CnH2n+1‑N+(CH3)2‑(CH2)4‑N+(CH3)2‑C4H9]X2或[CmH2m+1‑N+(CH3)2‑(CH2)6‑N+(CH3)2‑C6H13]Y2，其中n选自16,18,22；m选自16,18,22；X选自Br,Cl,I；Y选自Br,Cl,I；步骤(1)中有机模板剂是N,N,N‑三甲基‑1‑金刚烷氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵中任意一种或两种。