一种SSZ-112沸石分子筛及其制备方法和应用

本发明涉及分子筛，尤其涉及一种ssz-112沸石分子筛及其制备方法和应用。

背景技术：

1、ssz-112沸石是一种aft拓扑结构的小孔八元环硅铝沸石分子筛。2021年，xie,d.使用双六甲胺/1-丁基-1-甲基哌啶、双六甲胺/1-丙基-1-甲基吡咯这两种双有机模板剂第一次合成出aft拓扑结构的硅铝沸石分子筛ssz-112。但是上述两种双有机模板剂合成出的ssz-112沸石分子筛面临结晶度极差，合成产物仍存在大量无定形等问题，进而导致ssz-112沸石分子筛在denox脱硝反应、甲胺催化合成、气体吸附分离等小孔沸石分子筛常见应用领域并没有得到任何应用尝试。这也说明xie,d.所使用双六甲胺/1-丁基-1-甲基哌啶、双六甲胺/1-丙基-1-甲基吡咯这两种双有机模板剂体系对于ssz-112沸石分子筛合成并没有太好的导向作用。

2、2016年，nature(nature,532,435-437,2016)将排放气体中低浓度温室气体吸附分离技术列为七种可以改变世界的气体吸附分离技术之一。做为温室气体典型气体代表的二氧化碳越来越受到人们的关注。有人预测大气中的二氧化碳在本世纪末将由现在的400ppm上升到900ppm。目前，工业上主要采用液胺溶液吸附分离烟道气中的二氧化碳。但是液胺溶液再生需要消耗大量能源，并且其碱性会对设备造成一定程度的腐蚀，极大地增加了工业成本，除此之外，液胺溶液并不稳定，存在氧化降解。沸石分子筛由于其优异的水热稳定性、易再生等优点，广泛应用于小分子二氧化碳气体吸附分离。除此之外，aft作为小孔沸石分子筛在脱硝催化领域中也有着巨大的潜力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种ssz-112沸石分子筛及其制备方法和应用。本发明制备的ssz-112沸石分子筛具有高结晶度，能够用于选择性吸附分离二氧化碳，并且易再生，结构稳定性优异。同时ssz-112在脱硝催化领域也有着优异的催化性能。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种ssz-112沸石分子筛的制备方法，包括以下步骤：

4、将水、碱源、第一模板剂、第二模板剂、硅源和铝源混合，得到初始反应凝胶；所述硅源与铝源分别以sio2与al2o3计，所述第一模板剂、第二模板剂、硅源、铝源、碱源和水的摩尔比为(1～15):(6～30):(10～80):1:(10～50):(1000～5000)；

5、所述第一模板剂为et6-diquat-n dibromide，其中n为2～10的整数，具有式1所示结构；

6、所述第二模板剂为溴代1-丙基-1-甲基吡咯，具有式2所示结构；

7、

8、将所述初始反应凝胶进行水热晶化，得到ssz-112沸石分子筛前驱体；

9、将所述ssz-112沸石分子筛前驱体进行煅烧，得到所述ssz-112沸石分子筛。

10、优选的，所述硅源包括lta沸石、fau沸石、mfi沸石、正硅酸乙酯、hs-40、硅酸钠和白炭黑中的一种或几种。

11、优选的，所述铝源包括氢氧化铝、氧化铝、氯化铝、硫酸铝、铝酸钠、拟薄水铝石、fau沸石、lta沸石和mfi沸石中的一种或几种。

12、优选的，所述碱源包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯和氢氧化锂中的一种或几种。

13、优选的，所述水热晶化的温度为110～220℃，时间为1～10天。

14、优选的，所述水热晶化为静态水热晶化或动态水热晶化，所述动态水热晶化的转速为5～100rpm。

15、优选的，所述煅烧的温度为400～600℃，保温时间为5～10h。

16、本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的ssz-112沸石分子筛。

17、本发明提供了上述方案所述ssz-112沸石分子筛在选择性吸附分离混合气体中的二氧化碳的应用。

18、本发明提供了上述方案所述ssz-112沸石分子筛作为催化剂在脱硝领域中的应用。

19、本发明提供了一种ssz-112沸石分子筛的制备方法，包括以下步骤：将水、碱源、第一模板剂、第二模板剂、硅源和铝源混合，得到初始反应凝胶；所述硅源与铝源分别以sio2与al2o3计，所述第一模板剂、第二模板剂、硅源、铝源、碱源和水的摩尔比为(1～15):(6～30):(10～80):1:(10～50):(1000～5000)；所述第一模板剂为et6-diquat-n dibromide，其中n为2～10的整数，具有式1所示结构；所述第二模板剂为溴代1-丙基-1-甲基吡咯，具有式2所示结构；将所述初始反应凝胶进行水热晶化，得到ssz-112沸石分子筛前驱体；将所述ssz-112沸石分子筛前驱体进行煅烧，得到所述ssz-112沸石分子筛。

20、本发明以et6-diquat-n dibromide(n＝2～10)和溴代1-丙基-1-甲基吡咯为有机模板剂，通过该新双有机模板剂体系合成出来的ssz-112沸石分子筛(aft拓扑结构)具有高结晶度，没有无定形。

21、本发明制备的ssz-112沸石分子筛具有优异的二氧化碳选择性吸附分离性能，在烟道气二氧化碳捕获应用领域中有着广阔的前景。同时ssz-112在脱硝催化领域也有着优异的催化性能。

技术特征：

1.一种ssz-112沸石分子筛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅源包括lta沸石、fau沸石、mfi沸石、正硅酸乙酯、hs-40、硅酸钠和白炭黑中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝源包括氢氧化铝、氧化铝、氯化铝、硫酸铝、铝酸钠、拟薄水铝石、fau沸石、lta沸石和mfi沸石中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱源包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯和氢氧化锂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热晶化的温度为110～220℃，时间为1～10天。

6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述水热晶化为静态水热晶化或动态水热晶化，所述动态水热晶化的转速为5～100rpm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为400～600℃，保温时间为5～10h。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的ssz-112沸石分子筛。

9.权利要求8所述ssz-112沸石分子筛在选择性吸附分离混合气体中的二氧化碳的应用。

10.权利要求8所述ssz-112沸石分子筛作为催化剂在脱硝领域中的应用。

技术总结
本发明提供了一种SSZ‑112沸石分子筛及其制备方法和应用，涉及分子筛技术领域。本发明以Et<subgt;6</subgt;‑diquat‑n dibromide(n＝2～10)和溴代1‑丙基‑1‑甲基吡咯为有机模板剂，通过该新双有机模板剂体系合成出来的SSZ‑112沸石分子筛(AFT拓扑结构)具有高结晶度，没有无定形。本发明制备的SSZ‑112沸石分子筛具有优异的二氧化碳选择性吸附分离性能，在烟道气二氧化碳捕获应用领域中有着广阔的前景。同时本发明制备的SSZ‑112沸石分子筛在脱硝催化领域中也有着优异的催化性能。

技术研发人员：宋晓伟,李仁浩,梁志强,刘晨旭,陈岩,于吉红
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/29