[發明專利]ZSM-5分子篩及其制備方法

有效

• 申請號: 201711319914.4
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107892308B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 李文林;涂椿滟;李鵬;鄭家軍;李峰;王紅艷;徐明燾;李瑞豐
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C01B39/40
• 分類號: C01B39/40;C01B39/38
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 任哲夫

本發明涉及化工材料技術領域，提供一種ZSM?5分子篩及其制備方法。一種ZSM?5分子篩的制備方法，包括：提供硅源、鋁源、季銨模板劑、磷模板劑、乙醇及水，并將其混合獲得混合凝膠；所述混合凝膠中SiO₂與Al₂O₃之間的摩爾比為(20?200):1，季銨模板劑、磷模板劑、乙醇、水與SiO₂之間的摩爾比為(0.001?0.5):(0.001?0.5):(1?50):(0.2?50):1；將混合凝膠置于100?200℃下晶化6?72h后得到反應產物，從所述反應產物中即可獲取所需的ZSM?5分子篩。該ZSM?5分子篩的制備方法能制備得到同時含有微孔及介孔的多級孔結構的ZSM?5分子篩，該ZSM?5分子篩具有穩定性高且催化性能好的優點。本發明還提供了一種ZSM?5分子篩。

技術領域

本發明涉及化工材料技術領域，尤其涉及一種ZSM-5分子篩的制備方法。

背景技術

ZSM-5分子篩作為一種典型的微孔分子篩，應用范圍廣泛。ZSM-5分子篩可用作固體酸催化劑、催化劑載體、吸附劑以及離子交換劑，也可應用于芳烴烷基化、催化裂化、輕烴芳構化、甲醇制汽油等重要的工業生產中。并且，ZSM-5分子篩在用作FCC的催化劑添加劑時，可提高汽油辛烷值，增產低碳烯烴；此外ZSM-5分子篩還可廣泛應用于擇形催化，如對二乙苯催化劑，二甲苯異構化催化劑。

ZSM-5分子篩具有發達的微孔結構，但其孔徑較小，限制了大分子的擴散和活性中心的可接近性，當反應物分子的尺寸達到分子篩孔道尺寸時，晶內擴散成為速率控制步驟，使其有效利用率大大降低，若應用于重油轉化將影響到其催化活性(CohenER.Quantities,units and symbols in physical chemistry：Royal Society ofChemistry；2007)。

而為了克服微孔分子篩的擴散缺陷，可通過減小分子篩晶粒尺寸或者制備介孔分子篩。相比于微孔分子篩，介孔分子篩具有更高的擴散性能，在大分子的催化反應中表現出獨特的催化活性，并可延緩催化劑失活，降低焦炭產率(Perez-Ramirez J,et al.ChemicalSociety Reviews 2008；37：2530-42)。然而目前，介孔ZSM-5分子篩的制備有水熱法、硬模版法。其中，水熱法制備得到的ZSM-5分子篩穩定性差；而利用硬模版法，由于在分子篩晶化過程中常常會與分子篩晶化物種發生相分離，產生的介孔孔道有限，而且會產生大量的不規則物種，影響所制得ZSM-5分子篩的催化性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種ZSM-5分子篩及其制備方法，該ZSM-5分子篩呈含有微孔及介孔的多級孔結構，且所述介孔是由晶粒晶內介孔和晶粒堆積孔組成的雙介孔結構；穩定性高且催化性能好。

為解決上述技術問題，發明采用如下所述的技術方案。一種ZSM-5分子篩的制備方法，包括：提供硅源、鋁源、季銨模板劑、磷模板劑、乙醇及水，并將其混合獲得混合凝膠；所述混合凝膠中SiO₂與Al₂O₃之間的摩爾比為(20-200):1，季銨模板劑、磷模板劑、乙醇、水與SiO₂之間的摩爾比為(0.001-0.5):(0.001-0.5):(1-50):(0.2-50):1；將混合凝膠置于100-200℃下晶化6-72h后得到反應產物，從所述反應產物中即可獲取所需的ZSM-5分子篩。