[发明专利]核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法

说明书

本发明核壳结构分子筛SAPO‑34@Silicalite‑1的制备方法，制备以SAPO‑34分子筛为核相、以Silicalite‑1为壳相、适合MTO反应的核壳结构催化剂，它含有以下步骤：⑴制备核相SAPO‑34分子筛：①配置核相SAPO‑34催化剂晶化液；②晶化；③离心；④干燥；⑤焙烧，得到成型的核相SAPO‑34分子筛；⑵制备SAPO‑34@Silicalite‑1核壳结构分子筛：①制备壳相Silicalite‑1分子筛预晶液；②核相SAPO‑34分子筛聚阳离子试剂预处理；③Silicalite‑1晶种吸附与晶种二次生长；④离心；⑤干燥；⑥焙烧，得到成型的SAPO‑34@Silicalite‑1核壳结构分子筛。它甲醇制烯烃催化性能优异，乙烯选择性高、催化寿命长，能提高乙烯和丙烯的产率，对催化MTO反应具有积极的意义。

技术领域

本发明属于沸石复合材料制备及应用技术领域，具体的是一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法。

背景技术

磷酸硅铝（SAPO）分子筛分子筛是美国联合碳化物公司(UCC)于1984年开发的一种新型分子筛，其中的SAPO-34分子筛在催化领域、汽车尾气净化领域、膜分离领域和功能性材料领域获得广泛的应用。SAPO-34分子筛因具有规则的微孔孔道，孔径小于ZSM-5分子筛，且其孔道中分布有大量的酸性活性位，这使得SAPO-34分子筛在甲醇制烯烃（MTO）反应中具有较高的乙烯和丙烯选择性：乙烯和丙烯的产率在SAPO-34分子筛上可达80%，远高于ZSM-5分子筛上的50%。

在催化MTO反应中，SAPO-34分子筛外表面积碳是导致其失活的一个主要原因。目前，随着核壳结构催化剂研究的展开，人们发现：核壳结构能有效改善核相分子筛外表面的孔道结构，从而改善核相催化剂的催化性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法，通过制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛能实现对SAPO-34外表面的改性，从而改善其在甲醇制烯烃（MTO）反应中对乙烯和丙烯的选择性以及延长催化剂寿命。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种核壳结构分子筛SAPO-34@Silicalite-1的制备方法，其特征在于，含有以下步骤：

（1）制备核相SAPO-34分子筛

①配置核相SAPO-34催化剂晶化液

核相SAPO-34催化剂以磷酸为磷源、正硅酸乙酯为硅源、异丙醇铝为铝源、去离子水为溶剂：量取磷酸2.46mL、正硅酸乙酯1.41mL、模板剂6.35～14.28mL、去离子水9.72mL，称取异丙醇铝9.19g加入烧杯，室温（26℃）搅拌16小时，获得均匀的核相SAPO-34催化剂晶化液；

②晶化

将步骤（1）①获得的SAPO-34催化剂晶化液转移至晶化釜中进行晶化；

③离心

将步骤（1）②晶化后的产物倒出反应釜，加入去离子水进行洗涤，之后将悬浮液置于离心机内进行离心分离，离心机转速设定为5000rpm，离心时间15min，反复离心4次，直至溶液pH呈中性；

④干燥

将步骤（1）③离心得到的溶质转移至干燥箱内进行干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为12小时；

⑤焙烧

将步骤（1）④干燥后的产物转移至马弗炉内进行高温焙烧，烧除产物中残留的有机模板剂，焙烧温度为550℃，焙烧时间300min，得到成型的核相SAPO-34分子筛；

（2）制备SAPO-34@Silicalite-1核壳结构分子筛