[發明專利]一種ZSM-5基多級孔分子篩材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310071990.3
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN104030314A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李春義;于慶君
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C01B39/38
• 分類號: C01B39/38;C01B39/40
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王彩霞

1.一種ZSM-5分子篩，具有如下特征：本發明所制備的ZSM-5基多級孔分子篩材料，

1）ZSM-5分子篩的尺寸為100nm-20μm；

2）所述的ZSM-5分子篩尺寸＞1μm時，呈現十字花形貌，每個個體是由納米晶堆積而成，納米晶間的間隙構成介孔；或

3）所述的ZSM-5分子篩尺寸≤1μm時，呈現納米棒插接自組裝的形貌特征，納米棒間的間隙構成介孔。

2.根據權利要求1所述的ZSM-5分子篩，其特征在于，所述的ZSM-5分子篩具有如圖4所示的X-射線衍射譜圖。

3.一種ZSM-5分子篩的制備方法，包括如下步驟：

將原料含IVA元素的物質、含IIIA元素的物質、堿金屬氫氧化物、模板劑、水混合均勻，所得混合物先在溫度為40-120°C下晶化，然后再在溫度為130-210°C下繼續靜態晶化，晶化完成之后，將固態物質從母液中分離出來，分離出的固態物質經去離子水洗滌至中性、并干燥，最后經焙燒除去模板劑，即得微米級的ZSM-5分子篩，該分子篩具有多級孔，其尺寸＞1μm，

其中，含IVA元素的物質的用量以YO₂來計，含IIIA元素的物質的用量以X₂O₃來計，堿金屬氫氧化物的用量以M₂O來計，模板劑為四丙基溴化銨，四丙基溴化銨的用量以(TPA)₂O來計；原料之間的物質的量配比（摩爾比，下同）為M₂O：X₂O₃：YO₂：(TPA)₂O：H₂O=2-40：0-5.0：10-1000：0.3-120：40-10000，優選的配比為M₂O：X₂O₃：YO₂：(TPA)₂O：H₂O=4-25：0.2-3.0：25-200：0.6-48：200-5000，更優選的配比為M₂O：X₂O₃：YO₂：(TPA)₂O：H₂O=6_15：0.5-1.0：35-150：0.75-10：500-2500。

4.根據權利要求3所述的方法中，其特征在于，在溫度為40-120°C下晶化的時間為8-480小時，優選12-168小時，更優選12-72小時。

5.根據權利要求3或4所述的方法中，其特征在于，在溫度為130-210°C下繼續靜態晶化的時間為6-36小時，優選8-24小時。

6.根據權利要求3所述的方法中，其特征在于，混合物先在溫度為70-100°C下進行晶化，然后再在160-185°C下繼續進行晶化。

7.一種ZSM-5分子篩的制備方法，包括如下步驟：

將原料含IVA元素的物質、含IIIA元素的物質、堿金屬氫氧化物、模板劑、水混合均勻后，在混合物中添加晶種，所述的晶種為權利要求3所述的方法所制備的尺寸＞1μm的ZSM-5基多級孔分子篩材料，將預置晶種的混合物在5-60°C下進行老化處理0-360小時，老化后的混合物再在溫度100-200°C下晶化，即得亞微米級的ZSM-5分子篩，該分子篩具有多級孔，其尺寸≤1μm，

其中，含IVA元素的物質的用量以YO₂來計，含IIIA元素的物質的用量以X₂O₃來計，堿金屬氫氧化物的用量以M₂O來計，模板劑為四丙基溴化銨，四丙基溴化銨的用量以（TPA)₂O來計；原料之間的物質的量配比為M₂O：X₂O₃：YO₂：(TPA)₂O：H₂O=2-40：0-5.0：10-1000：0.1-60：40-10000。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，晶種的添加量為YO₂和X₂O₃總質量的0.05-20%。優選0.5-10%，其更優選1%-7%。