一種SSZ-13分子篩及其合成方法和應用與流程

本申請涉及分子篩合成，尤其涉及一種ssz-13分子篩及其合成方法和應用。

背景技術：

1、ssz-13是具有cha拓撲結構的一種分子篩，在柴油機車尾氣氨選擇性催化還原(nh3-scr)反應、甲醇制烯烴催化反應(mto)等工業催化過程中展現出優異的性能。然而，ssz-13分子篩的催化性能受分子篩本身性質影響較大。又由于ssz-13分子篩的合成體系較為復雜，人為較難干預，對于ssz-13分子篩本身性質的調控仍然是一個難點問題。

技術實現思路

1、本申請的目的在于提供一種ssz-13分子篩及其合成方法和應用，用于調控模板劑和陽離子的比值，從而實現ssz-13分子篩本身性質的調控。

2、為了實現上述目的，本申請提供如下技術方案：

3、一種ssz-13分子篩的合成方法，包括：以硅源、鋁源、堿源、有機模板劑、水和金屬化合物為原料制備合成凝膠，所述金屬化合物中的金屬元素包括堿金屬元素和堿土金屬元素中的一種或多種，所述金屬化合物包括的金屬元素與所述堿源包括的金屬元素不同；

4、將所述合成凝膠進行晶化處理，獲得ssz-13分子篩。

5、與現有技術相比，本申請提供的ssz-13分子篩的合成方法中，通過在凝膠階段的原料中引入金屬化合物，且該金屬化合物中的金屬元素包括堿金屬元素和堿土金屬元素，以保證在該堿性合成體系中金屬化合物與該合成體系相溶。基于此，通過選擇與堿源包括的金屬元素不同的金屬化合物(即選用非鈉陽離子)，使得在保證了合成體系的酸堿度不變，硅鋁比不變的情況下，金屬陽離子與分子篩的孔道內的模板劑和鈉離子(陽離子)產生復配關系，擠入同一孔道內，實現了合成體系內的模板劑和陽離子的比值調控，從而實現ssz-13分子篩本身性質的調控，即產生了更多的鋁對結構，使得制備得到的ssz-13分子篩的脫銷活性更高。

6、本申請還提供一種ssz-13分子篩，所述ssz-13分子篩由本申請提供的ssz-13分子篩的合成方法制備得到，所述ssz-13分子篩中有機模板劑離子與陽離子的比值為1～1.7。

7、與現有技術相比，本申請提供的ssz-13分子篩的有益效果與上述技術方案所述ssz-13分子篩的合成方法的有益效果相同，此處不做贅述。

8、本申請還提供一種由本申請提供的ssz-13分子篩的合成方法制備得到的ssz-13分子篩在脫硝反應中的應用。

9、與現有技術相比，本申請提供的由ssz-13分子篩的合成方法制備得到的ssz-13分子篩在脫硝反應中的應用的有益效果與上述技術方案所述ssz-13分子篩的合成方法的有益效果相同，此處不做贅述。

技術特征：

1.一種ssz-13分子篩的合成方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的ssz-13分子篩的合成方法，其特征在于，所述硅源和所述鋁源的摩爾比范圍為5～100，所述堿源和所述硅源的摩爾比范圍為0.1～0.5，所述水和所述硅源的摩爾比范圍為3～60，所述有機模板劑和所述硅源的摩爾比范圍為0.01～0.5，所述金屬化合物與所述金屬化合物和所述堿源的摩爾數之和的摩爾比范圍為0.01～0.6。

3.根據權利要求1所述的ssz-13分子篩的合成方法，其特征在于，所述硅源包括硅酸鹽、正硅酸乙酯、沉積二氧化硅和硅溶膠中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的ssz-13分子篩的合成方法，其特征在于，所述鋁源包括氫氧化鋁、擬薄水鋁石、異丙醇鋁、偏鋁酸鈉、fau、硫酸鋁、mfi、beta、高嶺土和鋁溶膠中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的ssz-13分子篩的合成方法，其特征在于，所述堿源包括氫氧化鈉、氯化鈉和硫酸鈉中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的ssz-13分子篩的合成方法，其特征在于，所述金屬化合物包括堿金屬無機鹽、堿金屬有機鹽、堿金屬制備得到的堿、堿土金屬無機鹽、堿土金屬有機鹽和堿土金屬制備得到的堿中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的ssz-13分子篩的合成方法，其特征在于，所述有機模板劑包括n,n,n-三甲基-1-金剛烷銨、芐基三甲基銨、n,n,n-二甲基乙基環己基溴化銨、四乙基氫氧化銨、氯化膽堿和cu-四亞乙基五胺中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述的ssz-13分子篩的合成方法，其特征在于，所述以硅源、鋁源、堿源、有機模板劑、水和金屬化合物為原料制備合成凝膠，包括：

9.根據權利要求1所述的ssz-13分子篩的合成方法，其特征在于，所述將所述合成凝膠進行晶化處理，獲得ssz-13分子篩，包括：

10.一種ssz-13分子篩，其特征在于，所述ssz-13分子篩由權利要求1～9任一項所述的ssz-13分子篩的合成方法制備得到，所述ssz-13分子篩中有機模板劑離子與陽離子的比值為1～1.7。

11.一種由權利要求1～9任一項所述的ssz-13分子篩的合成方法制備得到的ssz-13分子篩在脫硝反應中的應用。

12.根據權利要求11所述的應用，其特征在于，在150℃～550℃的溫度條件下，所述ssz-13分子篩在脫硝反應中產生的氮氧化物的轉化率為54％～97％。

技術總結
本申請公開一種SSZ?13分子篩及其合成方法和應用，涉及分子篩合成技術領域，以解決分子篩催化性能調節的問題。所述SSZ?13分子篩的合成方法，包括：以硅源、鋁源、堿源、有機模板劑、水和金屬化合物為原料制備合成凝膠，所述金屬化合物中的金屬元素包括堿金屬元素和堿土金屬元素中的一種或多種，所述金屬化合物包括的金屬元素與所述堿源包括的金屬元素不同；將所述合成凝膠進行晶化處理，獲得SSZ?13分子篩。本申請提供的SSZ?13分子篩的合成方法用于合成SSZ?13分子篩。

技術研發人員：孟波,劉中清,孫建川,郭冬冬,趙峰,鄧兆敬,張婷婷
受保護的技術使用者：中化學科學技術研究有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21