[發明專利]一種無模板劑體系制備單分散規整晶貌的ZSM?5分子篩的方法

有效

• 申請號: 201610256314.7
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105836756B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 張雄福;魏洪朋;劉海鷗
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C01B39/38
• 分類號: C01B39/38
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 溫福雪,李寶元

技術領域

本發明提供了一種無模板劑體系制備單分散均勻規整晶貌的ZSM-5分子篩，屬于催化化學技術領域。

背景技術

ZSM-5分子篩以其獨特的三維孔道結構和良好的催化性能及倍受青睞，在烴類擇形催化領域尤其是在芳構化、異構化、烷基化、脫烷基、芳烴歧化等反應中表現出卓越的性能，將其用作催化裂化反應可以達到提高汽油辛烷值、降低汽油烯烴含量、多產丙烯等目的。ZSM-5分子篩也被廣泛應用于吸附分離、離子交換、精細化工及環境保護等各個領域等領域。

ZSM-5分子篩的合成是由1972年美孚公司首次報道，采用典型而昂貴的四丙基氫氧化銨(TPAOH)或四丙基溴化銨(TPABr)有機模板劑體系合成的(Argauer R J，Landoh G R.US Patent：US3702886)。為了獲取均一而規整晶貌的高結晶度ZSM-5分子篩，隨后幾十年對ZSM-5分子篩的合成研究，大都采用有機胺(如一級胺、二級胺、三級胺和季銨堿與季銨鹽等)作為模板劑導向合成。美國專利(US3,926,782)報道了一種采用四丙基氫氧化銨(TPAOH)作為模板劑合成出納米ZSM-5沸石分子篩的方法，合成出納米級別晶粒大小可以到達5～100nm。中國專利CN1260126 C專利報道了一篇以正丁胺為模板劑，動態晶化條件下合成納米ZSM-5分子篩達到粒徑10～500nm。但有機胺類作為模板劑合成ZSM-5分子篩，合成過程中含有機模板劑廢水的排放會導致水體污染；分子篩開放孔道需要將有機模板劑進行高溫脫除，不僅增加了能耗成本，還增加了NO_x和CO₂的排放，造成大氣污染；另外，有機模板劑的價格比較貴，大量有機模板劑的使用會大大增加分子篩的生產成本。因此，一些采用非有機胺類為模板劑如醇類、氨水等的合成ZSM-5分子篩研究，也相繼報道,Whittam采用醇類作為合成ZSM-5分子篩的模板劑，探索出以1,6-己二醇可以合成出較純的ZSM-5沸石分子篩[CASCI J L,等Zeolite synthesis:EP,42225[P].1981].但這類非有機胺類為模板劑合成的ZSM-5分子篩，不僅晶貌不規整而性能差，而且晶化困難時間長也帶來能耗高和環境污染問題。所以，無模板劑體系合成高結晶度ZSM-5分子篩一直是人們追求的目標和分子篩合成研究的熱點。