Fe-X型核壳结构分子筛催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110152715A(43)申请公布日2019.08.23(21)申请号201910450619.5(22)申请日2019.05.28(71)申请人内江师范学院地址641100四川省内江市东兴区东桐路705号(72)发明人谭亚南向家兴吴远彬吴成浩(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人钱成岑钟莹洁(51)Int.Cl.B01J29/14(2006.01)C07C1/20(2006.01)C07C15/46(2006.01)C07C15/073(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称Fe-X型核壳结构分子筛催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了Fe-X型核壳结构分子筛催化剂及其制备方法和应用，方法具体包括：将X型分子筛催化剂载体置于碱金属盐溶液中进行碱金属离子交换后干燥、焙烧得到催化剂前驱体；将催化剂前驱体置于碱性溶液中进行浸蚀，再用表面活性剂浸泡后得到内核载体；将内核载体置于Fe盐溶液中进行壳层负载后干燥、焙烧得到Fe-X型核壳结构分子筛催化剂。产品应用为将该分子筛催化剂用于甲醇和甲苯侧链烷基化反应中制备苯乙烯。本发明通过设计和制备核壳结构的分子筛催化剂，实现催化剂核体表面生成苯乙烯和乙苯并迅速扩散至催化剂壳体，副产物乙苯在催化剂壳体发生乙苯脱氢反应生成目标产物苯乙烯，有效地提高目标产物苯乙烯的选择性和收率。CN110152715ACN110152715A权利要求书1/2页1.一种Fe-X型核壳结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：A、将X型分子筛催化剂载体置于碱金属盐溶液中进行碱金属离子交换后干燥、焙烧得到催化剂前驱体；B、将所述催化剂前驱体置于碱性溶液中进行浸蚀，再用表面活性剂浸泡后得到内核载体；C、将所述内核载体置于pH值为7.9～8.1的Fe盐溶液中进行壳层负载后干燥、焙烧得到Fe-X型核壳结构分子筛催化剂。2.根据权利要求1所述Fe-X型核壳结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤A中，以分子筛载体计，所述X型分子筛催化剂载体的质量为100％，所述X型分子筛催化剂载体是硅铝比为2.2～3.0的钠型X分子筛催化剂。3.根据权利要求1所述Fe-X型核壳结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤A中，以碱金属源计，所述碱金属盐溶液的质量为X型分子筛催化剂质量的800～1200％，所述碱金属盐溶液的浓度为0.01～2mol/L，所述碱金属盐溶液的碱金属元素选自K、Cs或Rb中的至少一种并且所述碱金属盐溶液的碱金属盐选自硝酸盐、氯化盐或硫酸盐中的至少一种。4.根据权利要求1所述Fe-X型核壳结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述碱金属离子交换的次数为3～5次，每次在80～90℃的温度且持续搅拌的条件下处理4～8h后洗涤过滤，其中，将最后一次离子交换后所得浆液重复洗涤过滤2～3次。5.根据权利要求1所述Fe-X型核壳结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤B中，所述碱性溶液的添加量为催化剂前驱体质量的15～20％，所述碱性溶液的浓度为0.1～1mol/L；所述浸蚀包括在60～80℃下搅拌处理1～8h后用去离子水洗涤过滤2～3次，再在100～120℃下干燥1～4h；其中，所述碱性溶液选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、聚羟丙基二甲基氯化铵和聚二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。6.根据权利要求1所述Fe-X型核壳结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤B中，所述表面活性剂的添加量为催化剂前驱体质量的5～10％，所述表面活性剂的浓度为0.1～1mol/L；所述浸泡包括在60～80℃下搅拌处理1～8h后用去离子水洗涤过滤2～3次，再在100～120℃干燥1～4h；所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵和双十六烷基二甲基溴化铵中的至少一种。7.根据权利要求1所述Fe-X型核壳结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤C中，以Fe2O3计，所述Fe盐的添加量占催化剂前驱体的15～50％；所述Fe盐溶液的浓度为0.1～1mol/L，所述Fe盐选自硝酸铁、氢氧化铁和氯化铁中的至少一种；其中，所述Fe盐溶液中包括用于调节Fe盐溶液pH值至6.9～7.1的助剂溶液，所述助剂溶液的浓度为0.1～1mol/L，所述助剂溶液选自氨水、碳酸铵溶液和碳酸氢铵溶液中的至少一种。8.根据权利要求1所述Fe-X型核壳结构分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤A中，干燥温度为100～120℃，干燥时间为2～3h，焙烧温度为400～550℃，焙烧时间为4～10h；在步骤C中，所述壳层负载为在60～80℃下搅拌处理1～8h后用去离子水洗涤过滤