一种模板剂的制备方法及其应用_3

文档序号:9559397阅读:来源:国知局
9mol)溶于 800g 水中制备得到的溶液,再向其中加入硫酸铝(46.95g,0.070mol)溶于270g水中制备得到的溶液,搅拌半小时后,加入硅溶胶(498.42g, 30.00% ,2.49mol),35°C下搅拌半小时后得到均匀的半透明的胶体。
[0098]2)将步骤I)的胶体转移到2L压力釜中,加入2.5g晶种,120rpm的搅拌下,在180°C下晶化10小时,过滤,得到所述的CHA型硅铝分子筛的粗产品,其SAR = 10 (记为分子筛X)。
[0099]通过如下步骤进行进一步的处理:
[0100]i)将上述分子筛X进行水洗,再用铵盐的水溶液进行铵交换,其中,铵盐为硝酸铵,铵盐的水溶液与分子筛X的重量比例为1:5,铵交换进行4次,交换率达80% ;
[0101]ii)将步骤i)的产物在600°C煅烧;
[0102]iii)步骤ii)的煅烧后的产物用稀酸溶液进行酸交换,过滤,洗涤,干燥,得到最终的酸性的CHA型硅铝分子筛,其SAR= 10(记为分子筛X’);其中,所述酸为稀硝酸,所述稀酸溶液与固体的重量比是1:5,酸交换进行4次。
[0103]另外,还可以通过如下步骤进行进一步的处理:
[0104]i)将上述分子筛X进行水洗,再用稀酸溶液进行酸交换。其中,稀酸为稀硝酸,稀硝酸的水溶液与分子筛X的重量比例为1:5,酸交换进行4次,交换率达80% ;
[0105]ii)将步骤i)的产物在600°C煅烧;
[0106]iii)步骤ii)的煅烧后的产物用稀酸溶液进行酸交换,过滤,洗涤,干燥,得到最终的酸性的CHA型硅铝分子筛,其SAR= 10 (记为分子筛X”);其中,所述酸为稀硝酸,所述稀酸溶液与固体的重量比是1:5,酸交换进行4次,能实现氢离子与上述第一次带有模板剂进行交换后剩余钾离子的交换,交换率达100%。
[0107]分子筛X的XRD图及颗粒电镜图分别见图1、图2和图3。
[0108]实施例6
[0109]模板剂的应用:
[0110]通过如下步骤制备CHA型硅铝分子筛:
[0111]I)配溶胶:向烧杯中加入实施例3的模板剂B或实施例4的模板剂B,(176.73g, 23.25% , 0.20mol) ,KOH(47.76g, 91.17% , 0.78mol)溶于 760g 水中制备得到的溶液,再向其中加入硫酸铝(43.33g, 0.065mol)溶于250g水中制备得到的溶液,搅拌半小时后,加入硅溶胶(546.77g, 30.00% ,2.73mol),35°C下搅拌半小时后得到均匀的半透明的胶体。
[0112]2)将步骤I)的胶体转移到21^压力釜中,加入3.(^晶种,120印111的搅拌下,在180°C下晶化10小时,过滤,得到所述的CHA型硅铝分子筛,其SAR = 35 (记为分子筛Y)。
[0113]通过如下步骤进行进一步的处理:
[0114]i)将上述分子筛Y进行水洗,再用铵盐的水溶液进行铵交换,其中,铵盐为硝酸铵,铵盐水溶液与分子筛X的重量比例为1:5,铵交换进行4次,交换率达80% ;
[0115]ii)将步骤i)的产物在600°C煅烧;
[0116]iii)步骤ii)的煅烧后的产物用稀酸溶液进行酸交换,过滤,洗涤,干燥,得到最终的酸性的CHA型硅铝分子筛,其SAR = 35 (记为分子筛Y’);其中,所述酸为稀硝酸,所述稀酸溶液与固体的重量比是1:5,酸交换进行4次。
[0117]另外,还可以通过如下步骤进行进一步的处理:
[0118]i)将上述分子筛Y进行水洗,再用稀酸溶液进行酸交换。其中,稀酸为稀硝酸,稀硝酸的水溶液与分子筛X的重量比例为1:5,酸交换进行4次,交换率达80% ;
[0119]ii)将步骤i)的产物在600°C煅烧;
[0120]iii)步骤ii)的煅烧后的产物用稀酸溶液进行酸交换,过滤,洗涤,干燥,得到最终的酸性的CHA型硅铝分子筛,其SAR = 35 (记为分子筛Y”);其中,所述酸为稀硝酸,所述稀酸溶液与固体的重量比是1:5,酸交换进行4次,能实现氢离子与上述第一次带有模板剂进行交换后剩余钾离子的交换,交换率达100%。
[0121]分子筛Y的XRD图及颗粒电镜图分别见图4、图5和图6。
【主权项】
1.一种在汽车尾气净化用催化剂的载体的制备中使用的模板剂的制备方法,其中,所述模板剂是下述式(1)所示化合物: (R'-N^R2)^^"1 (1) 其中,R1是单环、稠环或桥环化合物,如苯环、萘环或金刚烷;R2相同或不同,彼此独立地是C1-C4烧基,优选彼此独立地是甲基、乙基、丙基或丁基;更优选甲基或乙基;m等于1或2 ;A是硫酸根、碳酸根或氢氧根; 所述制备方法包括以下步骤: a)式(2)所示化合物的烧基化得到式(3)所示化合物; R1, (2) 其中,R1是单环、稠环或桥环化合物,如苯环、萘环或金刚烷; RLN(R2)2 (3) 其中,R1是单环、稠环或桥环化合物,如苯环、萘环或金刚烷;R2相同或不同,彼此独立地是C1-C4烧基,优选彼此独立地是甲基、乙基、丙基或丁基;更优选甲基或乙基; b)将步骤a)的产品与碳酸二烷基酯或硫酸二烷基酯反应得到式(4)所示化合物; (RlN+(4) 其中,R1是单环、稠环或桥环化合物,如苯环、萘环或金刚烷;R2相同或不同,彼此独立地是C1-C4烧基,优选彼此独立地是甲基、乙基、丙基或丁基;更优选甲基或乙基;m等于2 ;B是硫酸根或碳酸根; 若制备A为氢氧根的化合物,则进一步 c)将步骤b)的产品与碱反应得到式(1)所示的A为氢氧根、m为1的化合物。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,上述步骤c)中的碱优选是无机碱。优选地,在水做溶剂时用氢氧化钡或氢氧化钙,或在乙醇或甲醇做溶剂时用氢氧化钾。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述R1是金刚烷。优选地,所述R2相同,为甲基。优选地,所述A是硫酸根,碳酸根或氢氧根。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述R1是金刚烷,所述R2相同为甲基,所述A是硫酸根,m等于2。5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述R1是金刚烷,所述R2相同为甲基,所述A是碳酸根,m等于2。6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述R1是金刚烷,所述R2相同为甲基,所述A是氧氧根,m等于1。7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法,其特征在于,上述步骤b)中优选将步骤a)的产品与碳酸二烷基酯反应得到式(4)所示化合物。8.权利要求1至7中任一项所述的制备方法制得的模板剂的应用,其用于制备汽车尾气净化用催化剂的载体。9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述载体为CHA型硅铝分子筛或CHA型硅铝磷分子筛。10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述CHA型硅铝分子筛,其中硅铝比的范围在10-40之间。 优选地,所述CHA型硅铝磷分子筛,其中氧化物的百分含量范围为A1203:35-42;S1z:7-12 ;P205:45-53。 优选地,所述CHA型硅铝分子筛或CHA型硅铝磷分子筛的晶粒大小在0.5-4微米之间,粒径分布d9(]:CHA型硅铝分子筛小于15微米,CHA型硅铝磷分子筛小于8微米。 优选地,所述CHA型硅铝分子筛或CHA型硅铝磷分子筛的比表面积>700m2/g,酸密度介于 1.0-2.0mmol/g 之间。
【专利摘要】本发明涉及一种在汽车尾气净化用催化剂的载体的制备中使用的模板剂的制备方法及其应用,所述方法中采用两步或三步法即可有效的制备所述模板剂,两步或三步反应的总收率高达80%,而且所述方法简单、成本低、适于工业化生产。
【IPC分类】B01J29/76, C01B39/48, B01J29/85, C07C209/22, C01B39/54, C07C211/62
【公开号】CN105315163
【申请号】CN201410366118
【发明人】孙红
【申请人】孙红
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月29日
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