原位参杂金属的介孔分子筛及其用途

摘要

本发明涉及一种参杂金属的介孔分子筛及其用途。所述介孔分子筛主要由模板剂、碱源、硅源和金属源按摩尔比为(0.06～0.24)∶(0.1～0.3)∶1∶(0.01～0.20)混合，于20℃～40℃搅拌0.5小时至24小时，得到乳浊液；所得乳浊液于80℃～180℃水热反应至少12小时(或于微波反应器中在功率200-2100w下反应1-10h)，再依次经冷却、过滤、洗涤至中性及干燥，得固体物；将所得固体物400℃～800℃焙烧1小时至15小时得到，其的比表面积为(BET)200-1500m²/g，孔容为0.5-3.0cm³/g，孔径为2-15nm；在温度为200℃～550℃具有催化活性，且于700℃煅烧20小时、催化活性不下降。本发明所提供的分子筛可作为合成气制备甲烷反应的催化剂，且是一种具有商业价值的催化剂。

主权项

一种介孔分子筛作为合成气制备甲烷反应催化剂的应用，所述介孔分子筛由主要步骤如下的制备方法制得：首先，在20℃～40℃及搅拌条件下，依次将模板剂、碱源、硅源和金属源置于反应器中，加料毕，继续搅拌0.5小时至24小时，得到乳浊液；然后，将所得乳浊液于80℃～180℃水热反应至少12小时或于微波反应器中在功率200‑2100w下反应1‑10h，再依次经冷却、过滤、洗涤至中性及干燥，得固体物；最后，将所得固体物400℃～800℃焙烧1小时至15小时，得到目标物；所制得的介孔分子筛其的比表面积为200m²/g～1500m²/g，孔容为0.5cm³/g～3.0cm³/g，孔径为2nm～15nm；其在温度为200℃～550℃具有催化活性，且于700℃煅烧20小时、催化活性不下降；其中，模板剂、碱源、硅源和金属源摩尔比为(0.06～0.24)∶(0.1～0.3)∶1∶(0.01～0.20)；所述模板剂是季铵盐，其结构如式I所示；所述碱源是氢氧化钠或氢氧化钾；所述硅源是硅胶、硅溶胶或正硅酸烷酯；所述金属源是水溶性或醇溶性镍盐，或由水溶性或醇溶性镍盐与水溶性或醇溶性碱金属盐、水溶性或醇溶性稀土金属盐和/或元素周期表中IVB～VIIB中所包含的金属元素的水溶性或醇溶性盐组成的混合物；式I中，R₁～R₄分别独立选自C₁～C₂₂烷基中一种，且R₁～R₄中至少有一个为C₈～C₂₂烷基；X为卤素；所述合成气制备甲烷反应的反应压力为常压～5.0Mpa，反应温度200～550℃；合成气体的空速为3,000h^‑1～30,000h^‑1，合成气中氢气与一氧化碳比值为2～4。