CN110291041A - 使用苄基类结构导向剂制备沸石的方法及其制备的沸石 - Google Patents

使用苄基类结构导向剂制备沸石的方法及其制备的沸石 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种使用苄基类结构导向剂制备沸石的方法及其制备的沸石，更具体地讲，涉及一种通过使用包含各种苄基的结构导向剂和以各种SiO2/Al2O3摩尔比包含氧化铝和二氧化硅的原料来制造具有各种效果的沸石的方法。

Description

使用苄基类结构导向剂制备沸石的方法及其制备的沸石
技术领域
本发明涉及一种使用含苄基的结构导向剂合成沸石的方法和由其合成的沸石，更具体地，涉及通过使用含苄基的结构导向剂合成的沸石，其通过使用含苄基的结构导向剂可获得诸如降低原料成本和降低工艺成本的效果。
背景技术
沸石是一种具有能够使分子进入的规则分布的孔的三维硅铝酸盐矿物，并且最早由瑞典矿物学家克朗斯提发现。当他对天然沸石矿加热时，他通过起泡观察到沸腾现象并且将其命名为意为“沸腾的石头”的“沸石”。
沸石通常在纳米尺寸的孔中填充有水分子。沸石通过加热或减压从孔中解吸水分子而基本不引起沸石结构的任何实质性变化，并且当将沸石留在空气中时，沸石再次吸收水分子。因为特殊的特性，沸石已经成为矿物学家和化学家研究的课题。
沸石的一般结构是由SiO4 4-和AlO4 5-组成的四面体单元通过氧交联连接。在这种结构中，Si具有+4形式电荷，但是Al仅具有+3形式电荷，所以在Al存在的任何位点都容纳一个负电荷。因此，存在用于电荷补偿的阳离子，阳离子位于孔内，并且剩余的空间通常填充有水分子。
由于沸石的独特的晶体结构，沸石具有吸附和离子交换能力，并且具有工业上有用的物理化学性质。沸石在矿物之中具有最好的阳离子交换能力，并且依据沸石的类型展现出选择性阳离子交换特性。由于组成沸石结构的Si具有+4形式电荷并且Al具有+3形式电荷，所以需要阳离子来中和由Al引起的电荷差。因为阳离子在沸石结构中不被固定在特定位点处而是在负电荷附近带电，所以阳离子可以与其他阳离子交换。例如，当将具有A+阳离子的沸石放入到具有B+阳离子的水溶液中时，A+阳离子被引入到水溶液中，并且B+阳离子进入沸石。如上所述，包含在沸石中的阳离子和包含在溶液中的阳离子互相交换的现象被称为阳离子交换。沸石的阳离子交换受阳离子的种类、阳离子的尺寸和电荷数量、阳离子交换的温度、溶液中影响阳离子的阴离子的种类和沸石的结构特性的影响。
近年来，作为在汽车尾气中用于选择性还原氮氧化物的催化剂，用Cu浸渍的沸石已经引起了关注。然而，为了工业地使用，必须具有足够的离子交换容量或固体酸度，并且作为吸附剂或催化剂载体必须具有耐久性。
例如，当传统的沸石作为吸附剂或催化剂载体使用时，耐久性和耐热性低并且沸石结构在水热处理期间被破坏。
因此，需要克服在水热处理工艺中破坏沸石结构的问题的新型沸石合成方法和由其制造的沸石。
发明内容
【技术问题】
本发明的一方面在于提供一种通过使用含苄基的结构导向剂合成沸石的方法。
本发明的另一方面在于提供一种通过使用含苄基的结构导向剂合成的沸石。
【技术方案】
本发明的一方面提供了一种通过使用含苄基的结构导向剂合成沸石的方法。所述方法包括：准备水凝胶，该水凝胶具有含苄基的第一结构导向剂、沸石原料、碱性物质以及蒸馏水；对水凝胶进行水热合成，其中，沸石原料包括氧化铝和二氧化硅源，含苄基的第一结构导向剂从由具有苄基三甲基铵离子、苄基三乙基铵离子、苄基三丙基铵离子或苄基三丁基铵离子作为阳离子的氢氧化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐组成的组中选择。
根据本发明的一个实施例，水凝胶还可以包括第二结构导向剂，其中，第二结构导向剂包括从由含具有下式的阳离子的氢氧化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐组成的组中选择的至少一种，
其中，R1是从由C1至C4的烷基组成的组中选择的一种，R2是从由C1至C4的烷基组成的组中选择的一种，R3是从由C8至C20的烷基组成的组中选择的一种。
通过使用包含第二结构导向剂的水凝胶合成的沸石具有2.0μm至1.0μm的平均颗粒尺寸。
根据一个实施例，沸石原料可以具有5至600的SiO2/Al2O3摩尔比，并且合成的沸石可以是SSZ-13(标准油合成沸石-13)型。
根据一个实施例，合成的沸石可以是使用SiO2/Al2O3摩尔比为490至510的BEA(β沸石)型。
根据一个实施例，水凝胶还可以包括含硫酸根离子的化合物。
本发明的另一方面提供一种沸石，该沸石具有10至100的Si/Al摩尔比，其中，即使在750℃至950℃的温度范围内水热处理后，仍保持沸石的结构。
即使在850℃至950℃的温度范围内水热处理后，仍保持沸石的结构。
所述沸石可以具有500m2/g至600m2/g的比表面积。
所述沸石的结构可以包括每个晶胞0至4个Al原子，并且具有0.2至0.4的Cu/Al摩尔比。
在900℃下水热处理后，在250℃至500℃范围内使用NH3的选择性催化还原中，沸石的NOx转化率可以为50％至80％。
【有益效果】
根据本发明，通过使用含苄基的结构导向剂，可以获得诸如降低原料成本和降低工艺成本的效果。
此外，因为使用第一结构导向剂和第二结构导向剂，所以可以合成具有优异的水热稳定性的沸石，使得即使在高温下水热处理后仍可以保持沸石结构，并且可以增强选择性催化还原活性。
此外，通过额外使用具有C8至C20的烷基的含苄基的结构导向剂，可以合成同时具有微孔和介孔的沸石，从而可以促进反应物的扩散，使得沸石可以应用于各种催化反应。
此外，通过向沸石合成混合物添加硫酸根离子，使水热反应速率变得更快，缩短沸石的合成时间，并且可以获得缩短工艺时间的效果。
另外，根据作为氧化铝和二氧化硅源的原料的SiO2/Al2O3摩尔比，可以制造具有期望结构的沸石。
本发明的效果不限于以上描述的效果，并且本领域的技术人员可以从以下描述中清楚地理解其他未提及的效果。
附图说明
图1是示出根据本发明的优选实施例的通过使用含苄基的结构导向剂合成沸石的方法的流程图。
图2示出了在制造示例1和对比示例中制得的沸石的XRD谱图和29Si NMR图谱。
图3是在制造示例1、制造示例4和对比示例中制造的沸石的SEM图像。
图4是在制造示例1、制造示例2、制造示例3、制造示例4和制造示例5中获得的沸石的XRD谱图。
图5是在制造示例6中合成的沸石的XRD谱图和SEM图像。
图6是通过分别对对比示例和制造示例1的沸石负载铜而制得的铜负载沸石的XRD谱图。
图7示出了通过分别对对比示例和制造示例1的沸石负载铜而制得的水热老化后的铜负载沸石的图像。
图8是示出通过分别对对比示例和制造示例1的沸石负载铜而制得的铜负载沸石的SCR反应活性的图。
具体实施方式
虽然本发明容易受到各种修改和可选形式的影响，但是在附图中以示例的方式示出了本发明的具体实施例并且将在这里详细地描述本发明的具体实施例。然而，应理解的是，不存在意图将发明限制于公开的特定形式，而是相反，发明将涵盖落入由所附权利要求限定的发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替换。
当诸如层、区域和基底的元件被称为设置“在”另一元件“上”时，应理解的是，元件可以直接地形成在另一元件上或在其之间可以插置中间元件。
应理解的是，尽管可在这里使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件、组件、区、层和/或区域，但是这些元件、组件、区、层和/或区域不被这些术语限制。
实施例
图1是示出根据本发明的优选实施例的通过使用含苄基的结构导向剂合成沸石的方法的流程图。
参照图1，根据本发明的通过使用含苄基的结构导向剂合成沸石的方法包括两个步骤。
首先，准备水凝胶的步骤(S100)。
具体地，水凝胶包括作为氧化铝和二氧化硅源的原料、含苄基的第一结构导向剂(SDA)、碱性物质和蒸馏水。
作为氧化铝和二氧化硅源的沸石原料可以是诸如Y沸石或超稳Y沸石(USY沸石)型的原料。
根据作为氧化铝和二氧化硅源的沸石原料的SiO2/Al2O3摩尔比，可以改变在本发明中使用含苄基的结构导向剂制得的沸石的类型并且可以合成具有期望结构的沸石。
使用含苄基的结构导向剂的沸石的第一类型是SSZ-13(标准油合成沸石-13，Standard Oil Synthetic Zeolite-13)并且可以在沸石原料的SiO2/Al2O3摩尔比为5至600的情况下合成。在一个实施例中，在本发明中使用SiO2/Al2O3摩尔比为30的USY沸石。
当沸石原料的SiO2/Al2O3摩尔比在5至80的范围内时，可以获得作为本发明的目标的具有优异水热稳定性的沸石。
使用含苄基的结构导向剂的沸石的第二类型是BEA(β沸石)型，并且可以在沸石原料的SiO2/Al2O3摩尔比在作为特定范围的490至510的范围内的情况下合成。在一个实施例中，在本发明中使用SiO2/Al2O3摩尔比为500的USY沸石。
第一结构导向剂(SDA)具有从由具有苄基三甲基铵离子、苄基三乙基铵离子、苄基三丙基铵离子或苄基三丁基铵离子作为阳离子的氢氧化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐组成的组中选择的至少一种化合物。
例如，第一SDA具有从由苄基三甲基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧化铵、苄基三丙基氢氧化铵、苄基三丁基氢氧化铵、苄基三甲基卤化铵、苄基三乙基卤化铵、苄基三丙基卤化铵和苄基三丁基卤化铵组成的组中选择的至少一种。
通过使用含上述苄基的SDA而不使用传统金刚烷系列作为SDA，可以获得诸如降低原料成本和降低工艺成本的效果。
碱性物质是通过与蒸馏水混合制成碱性水溶液的材料，可以使用不与水凝胶发生相容性问题的任何碱性物质。例如，NaOH可以作为碱性物质使用。
水凝胶还可以包括第二SDA，以形成本发明的使用含苄基的SDA的沸石的介孔。
其中，第二SDA具有从由具有化学式1的阳离子的氢氧化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐组成的组中选择的至少一种化合物。
[化学式1]
在化学式1中，R1和R2可以是甲基、乙基、丙基和丁基中的至少任何一种，R3可以是从由具有8个至20个碳原子的烷基组成的组中选择的一种。优选地，苄基二甲基十六烷基卤化铵可以用作第二SDA。
如上所述，根据进一步使用含苄基的具有8个至20个碳原子的烷基的第二SDA，可以制造同时具有微孔和介孔两者的沸石，从而可以促进反应物的扩散，使得沸石可以在各种催化反应中使用。
准备水凝胶之后，对水凝胶执行水热合成的步骤(S200)。
通过使用传统的水热合成工艺执行水热合成，优选在140℃下、在20rpm至60rpm的旋转下水热合成4天至10天。
另一方面，如果在准备水凝胶的步骤(S100)中水凝胶还包括具有硫酸根离子的化合物，则水热反应速率增加且沸石的合成时间缩短，并且可以获得缩短工艺时间的效果。
在一个实施例中，使用Na2SO4作为具有硫酸根离子的化合物，从而使水热合成工艺被缩短到1天至4天。
根据本发明的另一实施例，提供了通过上述合成方法合成的使用含苄基的SDA的沸石。
根据本实施例的使用含苄基的SDA的沸石具有10至100的Si/Al摩尔比并且铝的含量低，该沸石具有优异的水热稳定性。因此，即使水热工艺在750℃以上，该沸石也不会发生结构转变。
沸石可以具有微孔并且可以具有0.2μm至0.5μm的平均颗粒尺寸。当在沸石的合成中进一步使用第二SDA时，可获得具有0.2μm至1.0μm的平均颗粒尺寸并同时具有微孔和介孔的沸石。
另一方面，可以通过对沸石负载铜的步骤来制造铜负载SSZ-13沸石(Cu-SSZ-13)。已知Cu-SSZ-13是用于氮氧化物的还原催化剂(尤其是使用氨作为还原剂的选择性催化还原(SCR))的沸石。
因为本发明的沸石在750℃以上的水热处理后不发生结构转变，所以铜负载SSZ-13沸石(Cu-SSZ-13)可以被制造并且在750℃以上的温度下用作SCR催化剂。
更具体地，根据本发明的实施例的铜负载SSZ-13沸石(Cu-SSZ-13)可以在750℃至950℃的温度下用作SCR催化剂。
在下文中，为了便于理解本发明，将描述本发明的示例。然而，应注意的是，以下实验旨在帮助对本发明的理解，并且本发明的范围不受以下实验示例限制。
以下使用的结构导向剂由SDA表示。
<制造示例1：通过使用苄基三甲基氢氧化铵(SDA1)合成沸石>
在蒸馏水中溶解NaOH后，加入USY沸石(SiO2/Al2O3摩尔比＝30)作为氧化铝和二氧化硅源，并且混合直至获得均匀的溶液。将苄基三甲基氢氧化铵(SDA1)加入到混合溶液，并且搅拌直至获得均匀的溶液。从而制得具有以下摩尔组成的水凝胶。
SiO2:NaOH:SDA1:H2O＝1:0.2:0.2:22.62
水凝胶在140℃下、在20rpm至60rpm的旋转下水热合成4天至10天，并且通过过滤回收产物。
<制造示例2：通过使用苄基三甲基氯化铵(SDA2)合成沸石>
在蒸馏水中溶解NaOH后，加入USY沸石(SiO2/Al2O3摩尔比＝30)作为氧化铝和二氧化硅源，并且混合直至获得均匀的溶液。将苄基三甲基氯化铵(SDA2)加入到混合溶液，并且搅拌直至获得均匀的溶液。从而制得具有以下摩尔组成的水凝胶。
SiO2:NaOH:SDA2:H2O＝1:0.4:0.4:22.62
水凝胶在140℃下、在20rpm至60rpm的旋转下水热合成4天至10天并且通过过滤回收产物。
<制造示例3：通过使用苄基三乙基氯化铵(SDA3)合成沸石>
在蒸馏水中溶解NaOH后，加入USY沸石(SiO2/Al2O3摩尔比＝30)作为氧化铝和二氧化硅源，并且混合直至获得均匀的溶液。将苄基三乙基氯化铵(SDA3)加入到混合溶液，并且搅拌直至获得均匀的溶液。从而制得具有以下摩尔组成的水凝胶。
SiO2:NaOH:SDA3:H2O＝1:0.4:0.4:22.62
水凝胶在140℃下、在20rpm至60rpm的旋转下水热合成4天至10天并且通过过滤回收产物。
<制造示例4：通过使用苄基三甲基氢氧化铵(SDA1)和苄基二甲基十六烷基氯化铵(SDA4)合成沸石>
在蒸馏水中溶解NaOH后，加入USY沸石(SiO2/Al2O3摩尔比＝30)作为氧化铝和二氧化硅源，并且混合直至获得均匀的溶液。将苄基三甲基氢氧化铵(SDA1)和苄基二甲基十六烷基氯化铵(SDA4)加入到混合溶液，并且搅拌直至获得均匀的溶液。从而制得具有以下摩尔组成的水凝胶。
SiO2:NaOH:SDA1:SDA4:H2O＝1:0.2:0.2:0.01:22.62
水凝胶在140℃下、在20rpm至60rpm的旋转下水热合成4天至10天并且通过过滤回收产物。
<制造示例5：通过使用苄基三甲基氢氧化铵(SDA1)和Na2SO4合成沸石>
在蒸馏水中溶解NaOH后，加入USY沸石(SiO2/Al2O3摩尔比＝30)作为氧化铝和二氧化硅源，并且混合直至获得均匀的溶液。将苄基三甲基氢氧化铵(SDA1)和Na2SO4加入到混合溶液，并且搅拌直至获得均匀的溶液。从而制得具有以下摩尔组成的水凝胶。
SiO2:NaOH:SDA1:H2O:Na2SO4＝1:0.2:0.2:22.62:0.1
水凝胶在140℃下、在20rpm至60rpm的旋转下水热合成1天至4天并且通过过滤回收产物。
<制造示例6：通过使用SiO2/Al2O3摩尔比为500的沸石USY合成沸石>
在蒸馏水中溶解NaOH后，加入USY沸石(SiO2/Al2O3摩尔比＝500)作为氧化铝和二氧化硅源，并且混合直至获得均匀的溶液。将苄基三甲基氢氧化铵(SDA1)加入到混合溶液，并且搅拌直至获得均匀的溶液。从而制得具有以下摩尔组成的水凝胶。
SiO2:NaOH:SDA1:H2O＝1:0.3:0.2:22.62
水凝胶在140℃下、在20rpm至60rpm的旋转下水热合成4天至10天并且通过过滤回收产物。
在示例1至示例6中使用的混合物的组成汇总于下表1中。
[表1]
<对比示例>
通过水热合成含N,N,N-三烷基金刚烷氢氧化铵的水凝胶制得商用SSZ-13型沸石。
图2示出了在制造示例1和对比示例中制得的沸石的XRD谱图和29Si NMR图谱。
参照图2，当使用SiO2/Al2O3摩尔比为30的USY沸石时，制得SSZ-13(标准油合成沸石-13)型沸石。
此外，参照图2中的(a)，可以看出，在不使用昂贵的金刚烷系列的SDA的情况下，制造了具有优异的结晶度的SSZ-13型沸石。
参照图2中的(b)，可以看出，通过制造示例1的合成工艺合成了具有高Si/Al摩尔比的SSZ-13型沸石。
因此，可以确认，当原料的SiO2/Al2O3摩尔比为5至600时，可以制造SSZ-13型沸石。
如上所述，使用含苄基的SDA代替相对昂贵的金刚烷系列的SDA降低了原料的成本。同样，缩短了工艺时间，使得可以降低水热合成所需的成本。
图3是在制造示例1、制造示例4和对比示例中制造的沸石的SEM图像。
参照图3中的(a)，可以确认，传统SSZ-13沸石具有1μm以上的平均颗粒尺寸。
参照图3中的(b)，可以确认，根据示例1制造的沸石具有纳米尺寸的颗粒直径，具体地具有0.2μm至0.5μm的平均颗粒尺寸。即，根据示例1，制造了具有小颗粒尺寸的沸石。
参照图3中的(c)，可以看出，根据制造示例4制得的沸石具有0.2μm至1.0μm的平均颗粒尺寸。即，通过添加具有长分子长度的苄基二甲基十六烷基氯化铵，可以获得同时具有微孔和介孔的沸石。
因此，通过进一步使用具有8个至20个碳原子的烷基的含苄基的第二SDA，可以制造同时具有微孔和介孔的沸石。因而促进了反应物的扩散，因此本发明的沸石可以应用于各种催化反应。
图4是在制造示例1、制造示例2、制造示例3、制造示例4和制造示例5中获得的沸石的XRD谱图。
参照图4，可以看出，在制造示例1、制造示例2、制造示例3、制造示例4和制造示例5中制得的沸石全部具有SSZ-13结构。
因此，依据本发明的优选实施例，可以看出，当通过使用从由苄基三甲基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧化铵、苄基三丙基氢氧化铵、苄基三丁基氢氧化铵、苄基三甲基卤化铵、苄基三乙基卤化铵、苄基三丙基卤化铵和苄基三丁基卤化铵组成的组中选择的至少一个SDA合成的沸石时，可以制造具有相同结构的沸石。
另一方面，在制造示例5中，通过向水凝胶中添加Na2SO4，可以看出，仅1天至4天制得的沸石与4天至10天获得的沸石具有相同的结构。
因此，当进一步包括含硫酸根离子的化合物时，水热反应速率增加，并且沸石合成时间缩短，从而缩短了工艺时间。
图5是在制造示例6中合成的沸石的XRD谱图和SEM图像。
参照图5中的(a)和图5中的(b)，可以看出，当使用SiO2/Al2O3摩尔比为500的USY沸石时，制得了BEA(β沸石)型。
因此，当USY沸石的SiO2/Al2O3摩尔比是特定值时，可以制得包括SSZ-13型沸石的各种沸石。在一个实施例中，从SiO2/Al2O3摩尔比为490至510的原料获得BEA型沸石(β沸石)。
图6是通过分别对对比示例和制造示例1的沸石负载铜而制得的铜负载沸石的XRD谱图。
具体地，将铜负载在制造示例1和对比示例中制得的沸石中，然后使其分别在750℃和900℃下经受水热老化(HTA)。然后，将未水热老化的铜负载沸石和水热老化后的铜负载沸石的XRD谱图一起对比。
参照图6中的(a)，可以看出，在900℃下水热老化后，在对比示例的铜负载沸石(传统Cu-SSZ-13)中，沸石峰消失，并且石英峰出现。
参照图6中的(b)，可以看出，即使在900℃下水热老化后，在制造示例1的铜负载沸石(本发明的Cu-SSZ-13)中，沸石峰仍未消失。
因此，根据本发明的实施例制得的沸石具有10至100的Si/Al摩尔比并且由于低的铝含量而具有优异的水热稳定性。此外，可以确认，即使在传统沸石开始结构破坏的750℃以上进行水热老化，也不发生沸石的结构转变。另外，可以确认，即使在传统沸石的结构完全破坏的900℃，仍保留沸石的特征峰。
图7示出了通过分别对对比示例和制造示例1的沸石负载铜而制得的水热老化后的铜负载沸石的图像。
具体地，将铜负载在制造示例1和对比示例中制得的沸石中，然后在900℃下水热处理。
参照图7中的(a)和图7中的(b)，当对比示例的铜负载沸石(传统Cu-SSZ-13)在900℃下水热处理时，沸石的特征损失到视觉上可辨别的程度。然而，在制造示例1的铜负载沸石(本发明的Cu-SSZ-13)的情况下，可以看出，即使在900℃下水热老化后，铜负载沸石仍具有特征性的蓝色。
因此，可以看出，即使在传统沸石的结构完全损坏的900℃下水热老化后，沸石的特征仍被保留。
图8是示出通过分别对对比示例和制造示例1的沸石负载铜而制得的铜负载沸石的SCR反应活性的图。
具体地，将铜负载在对比示例和制造示例1中制得的沸石中，然后在750℃或900℃下使其经受水热老化(HTA)，以与未水热老化(生的)的铜负载沸石对比。
参照图8中的(a)，在对比示例的铜负载沸石(传统Cu-SSZ-13)的情况下，在750℃下的水热老化(HTA)使SCR反应的活性略微降低，而在900℃下水热处理的传统Cu-SSZ-13失去了SCR反应的活性。
另一方面，参照图8中的(b)，当对制造示例1的铜负载沸石(本发明的Cu-SSZ-13)在750℃下进行水热老化(HTA)时，SCR反应活性没有变化，并且即使在900℃下进行水热老化(HTA)，SCR反应的活性仍保持在相对高的水平。
因此，由于本发明的沸石在750℃以上的水热老化中不发生结构转变，所以铜负载沸石(本发明的Cu-SSZ-13)可以在传统Cu-SSZ-13变型的750℃以上的温度下用作SCR催化剂。
具体地，根据本发明的实施例的铜负载SSZ-13沸石(Cu-SSZ-13)可以确认，所述沸石可以从传统Cu-SSZ-13开始降低SCR活性的750℃的温度至SCR活性完全丧失的900℃的温度下用作SCR催化剂。
如上所述，本发明涉及使用含低成本苄基的结构导向剂(SDA)来制造沸石的工艺，从而降低原料成本和降低工艺成本。
此外，通过控制作为氧化铝和二氧化硅源的原料的SiO2/Al2O3摩尔比，可以制得各种类型的沸石，并且由于第二SDA和含硫酸根离子的化合物的添加可以获得额外效果。
另一方面，当在750℃以上的高温下水热处理传统沸石时，沸石的晶体结构坍塌并且沸石的特征丧失。相反地，根据本发明制得的沸石具有改善的水热稳定性和催化活性。为了确认改进，在900℃下在含10％H2O的空气中进行水热老化后评价了沸石的物理性质。特别地，研究了展示沸石的微孔保留的比表面积以及去除作为汽车尾气中的有害成分NOx的选择性催化还原反应性能。

Claims (13)

1.一种合成沸石的方法，所述方法包括：
准备水凝胶，所述水凝胶具有含苄基的第一结构导向剂、沸石原料、碱性物质和蒸馏水；以及
对所述水凝胶进行水热合成，
其中，所述沸石原料包括氧化铝和二氧化硅，所述含苄基的第一结构导向剂从由具有苄基三甲基铵离子、苄基三乙基铵离子、苄基三丙基铵离子或苄基三丁基铵离子作为阳离子的氢氧化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐组成的组中选择。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水凝胶还包括第二结构导向剂，
其中，所述第二结构导向剂包括从由含具有下式的阳离子的氢氧化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐组成的组中选择的至少一种，
其中，R1是从由C1至C4的烷基组成的组中选择的一种，R2是从由C1至C4的烷基组成的组中选择的一种，R3是从由C8至C20的烷基组成的组中选择的一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，合成的沸石具有0.2μm至1.0μm的平均颗粒直径。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沸石原料具有5至600的SiO2/Al2O3摩尔比。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，合成的沸石是SSZ-13型(标准油合成沸石-13)。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，合成的沸石是SiO2/Al2O3摩尔比为490至510的BEA(沸石β)型。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水凝胶还包括硫酸根离子。
8.一种沸石，所述沸石具有10至100的Si/Al摩尔比，其中，即使在750℃至950℃的温度范围内水热老化后，仍保持所述沸石的结构。
9.根据权利要求8所述的沸石，其中，即使在850℃至950℃的温度范围内水热老化后，仍保持所述沸石的所述结构。
10.根据权利要求8所述的沸石，其中，所述沸石具有500m2/g至600m2/g的比表面积。
11.根据权利要求8所述的沸石，其中，所述沸石的所述结构包括每个晶胞0至4个Al原子并且具有0.2至0.4的Cu/Al摩尔比。
12.根据权利要求11所述的沸石，其中，在水热老化后，在250℃至500℃范围内使用NH3的选择性催化还原中，沸石的NOx转化率为50％至80％。
13.一种沸石，所述沸石是根据权利要求1至权利要求7中任意一项所述的方法合成的。
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