[发明专利]一种多级孔花瓣状SAPO-34分子筛及其制备与应用

说明书

本发明涉及一种多级孔花瓣状SAPO‑34分子筛及制备与应用，制备方法主要包括：（1）Mor‑PEG结构导向剂的制备:将PEG溶于去离子水中，然后加热搅拌滴加Mor溶液，得到溶液A；（2）前驱体溶液的制备：将铝源、硅源、磷源和去离子水混合，加热搅拌2‑4h，得溶液B；（3）将溶液A加入到溶液B中，加热搅拌4‑8h，得溶胶C；（4）将溶胶C装入反应釜中，在160~180℃温度下晶化24~48h，反应结束后，将所得产品过滤、洗涤、干燥、焙烧。本发明的多级孔SAPO‑34分子筛单个晶体中花瓣间有多级孔结构和较大的孔体积，晶体平均粒径为2‑4um，单片花瓣厚度为50‑100nm，比表面积高达679.33m²/g，可为反应提供更多的活性位点。在甲醇、二甲醚制烯烃的催化反应过程中可以极大地提高反应物及产物的扩散速率。

技术领域

本发明涉及无机纳米材料技术领域，尤其涉及一种多级孔花瓣状SAPO-34分子筛及其制备与应用。

背景技术

分子筛因具有规整的孔道结构对反应物和产物具有择形性，因此作为催化剂被广泛的应用于石油化工领域。具有CHA拓扑结构的SAPO-34分子筛由于其在甲醇、二甲醚制烯烃反应中表现出优异的催化性能，引起了科研工作者的关注。同时也由于晶体结构中有较大的CHA笼以及较小的孔道结构，使其在反应过程中限制了反应物和产物的向外扩散，进而导致大量有机物的积存，形成积碳，覆盖催化剂的活性位点，最终导致催化剂失活。

因此如何解决催化剂积碳失活成为了广大科研工作者的研究重点。研究结果表明，减小晶体尺寸可缩短反应物及产物的扩散路径，制备多级孔道结构SAPO-34分子筛可有效降低反应物及产物的扩散限制，从而提高了催化剂的抗积碳能力延长了催化剂寿命。

专利201410444908.1介绍了一种薄层状形貌SAPO-34分子筛的合成方法。该专利通过使用双头胺阳离子表面活性剂为共模板作用制备出层状SAPO-34分子筛，但双头胺阳离子表面活性剂中含有氯盐、溴盐和胺，在样品处理过程中容易造成环境污染。

专利201610915336.X介绍了一种层状SAPO-34分子筛的制备方法。该专利使用四乙基氢氧化铵为模板剂制备层状SAPO-34分子筛，然而四乙基氢氧化铵价格昂贵且用用量大，严重增加了催化剂的制备成本。

因此寻找一种简单、绿色、低成本的合成方法，制备小晶粒、多级孔道结构的SAPO-34分子筛催化剂具有重大意义及实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级孔花瓣状SAPO-34分子筛及其制备以解决现有技术存在的问题。

为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：

一种多级孔花瓣状SAPO-34分子筛的制备方法，主要包括以下步骤：

（1）Mor-PEG结构导向剂的制备:将PEG溶于去离子水中，然后加热搅拌滴加Mor溶液，得到Mor-PEG结构导向剂溶液A；

（2）前驱体溶液的制备：将铝源、硅源、磷源和去离子水混合，加热搅拌2-4h，得前驱体溶液B；

（3）将Mor-PEG结构导向剂溶液A加入到前驱体溶液B中，加热搅拌4-8h，得溶胶C；

（4）将溶胶C 装入反应釜中，在160~180℃温度下晶化24~48h，反应结束后，将所得产品过滤、洗涤、干燥、焙烧，即得到多级孔花瓣状SAPO-34分子筛。

优选的，所述PEG为PEG-20000。

优选的，所述Mor与 PEG-20000的摩尔比为1：0.005~0.015。