[發明專利]整體式負載型碳分子篩催化劑及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200810014138.1
• 申請日: 2008-02-03
• 公開（公告）號: CN101224432A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 王建梅;蔡飛鵬;王波;許敏;孫立
• 申請（專利權）人: 山東省科學院能源研究所
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;B01J21/18;B01J21/16;C07C43/04;C07C41/09
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司
• 代理人: 曲志波

1.一種整體式負載型碳分子篩催化劑，其特征是它由整體式蜂窩堇青石和碳納米管，HZSM-5型分子篩組成，其中碳納米管占7～20份，HZSM-5占10～30份，堇青石占60～80份。

2.根據權利要求1所述的整體式負載型碳分子篩催化劑，其特征是其中所述碳納米管10份，HZSM-5占19份，堇青石占71份。

3.一種整體式負載型碳分子篩催化劑的制備方法，其特征是首先用化學氣相沉積法在整體式蜂窩堇青石上原位生長碳納米管，并以此為載體，將ZSM-5分子篩采用二次生長法生長到載體上。

4.根據權利要求3所述的整體式負載型碳分子篩催化劑的制備方法，其特征是它包括以下步驟：(1)堇青石載體預處理；(2)碳納米管的生長以及預處理；(3)預涂HZSM-5分子篩；(4)二次生長分子篩。

5.根據權利要求4所述的整體式負載型碳分子篩催化劑的制備方法，其特征是所述堇青石載體預處理是指取市售的400cpsi的整體式蜂窩堇青石，去離子水洗凈烘干。

6.根據權利要求4所述的整體式負載型碳分子篩催化劑的制備方法，其特征是所述碳納米管的生長以及預處理是指以經過預處理的堇青石為基體，在溫度750～800℃用鐵催化裂解乙炔在其表面上生長多壁碳納米管制備碳納米管-堇青石整體式復合催化劑載體；置于30％稀硝酸溶液中沸煮1.5h后，用去離子水洗滌至濾液呈中性，烘干，550℃焙燒4h。

7.根據權利要求4所述的整體式負載型碳分子篩催化劑的制備方法，其特征是所述預涂HZSM-5分子篩是指取碳納米管-堇青石復合催化劑載體置于預先超聲分散好的1％HZSM-5分子篩懸浮液中，30s后取出吹除孔中殘液，陰干；

重復此步驟2～3次后，置于馬弗爐中500℃焙燒3h。

8.根據權利要求4所述的整體式負載型碳分子篩催化劑的制備方法，其特征是所述二次生長分子篩是指將一定配比的氫氧化鈉、偏鋁酸鈉、四丙基溴化氨、正硅酸乙酯和去離子水放入高壓釜中，合成液摩爾組成為：Al₂O₃∶aSiO₂∶bNa₂O∶cH₂O∶dTPABr，a＝20～100，b＝2～30，c＝3000～10000，d＝5～20；將預涂有HZSM-5分子篩晶種的碳納米管-堇青石復合載體置于釜內清液中，在170℃晶化48h，取出水洗，烘干；重復上述步驟2次后，550℃焙燒4h；用1.0mol/L的NH₃NO₃溶液進行離子交換2～4次，用去離子水洗滌后，烘干，緩慢升溫至540℃焙燒6h，得到負載量為10％～25％的整體式負載型碳分子篩催化劑。

9.一種整體式負載型碳分子篩催化劑的應用，其特征是將整體式負載型碳分子篩催化劑應用在甲醇脫水合成二甲醚反應中。

10.根據權利要求9所述的整體式負載型碳分子篩催化劑的應用，其特征在于所采用的反應溫度為170～240℃，空速6～12h^-1。