[發明專利]一種多級孔MTW型分子篩的合成方法

有效

• 申請號: 201811416666.X
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN111217378B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 田志堅;王帥旗;王從新;呂廣;王蘋;楊林
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C01B39/48
• 分類號: C01B39/48
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種MTW型分子篩的合成方法。該合成方法的具體實施步驟如下：制備以油、醇、表面活性為主要成分的微乳液；將硅源、鋁源、模板劑混合，制備硅鋁溶膠；將微乳液、硅鋁溶膠、表面活性劑混合后，在一定溫度下晶化制得MTW型分子篩。所制得MTW型分子篩中含有微孔、介孔和大孔，有利于催化反應中物質的擴散，在催化領域具有潛在的應用前景。本發明所提供的制備方法經濟性強，操作安全方便，環境友好。

技術領域

本發明涉及的是分子篩合成方法，具體的涉及MTW型分子篩的合成方法。

背景技術

沸石分子篩是一類無機晶體材料，具有獨特的孔道結構、較大的比表面積、可以調控的酸性等特點，在石油煉制與石油化工、煤化工等領域具有廣泛的應用。

MTW型分子篩最初由美孚公司的科學家Rosinski等人合成(US Patent 3，832，449)，LaPierre等人證明MTW型沸石分子篩由一維12元環孔道構成，其孔道直徑(Zeolites 1985，5(6)，346-348.)。MTW型分子篩在加氫異構、加氫裂化、芳構化、烷基化等反應中表現出良好的催化性能。由于這種分子篩的孔道結構尺寸與幾何構型有利于多支鏈烷烴異構體的形成，負載鉑貴金屬的Pt/MTW硅鋁分子篩在直鏈烷烴的異構化反應中顯示出了良好的催化活性和選擇性。目前關于MTW型分子篩合成的報道較多，Xiaotong Wei等人向合成液中加入炭顆粒，水熱法合成得到多級孔MTW型分子篩(Microporous and MesoporousMaterials 2006，89，170–178)；Yoshihiro Kamimura等人利用晶種法成功合成MTW型分子篩(Microporous and Mesoporous Materials 2012，147，149–156)。

微乳體系所形成的微反應器又被稱為“智能微反應器”，因為其在一定條件下具有自組織與自復制功能，反應器的尺寸一般控制在幾十納米左右且彼此分離，制得的納米產品粒徑均一且分散良好。該法具有操作簡單、粒徑大小可控、粒徑分布范圍窄、粒子分散性好、易于實現連續化操作等優點。到目前為止，已經在微乳體系中成功合成出Silicalite-1和AlPO₄-5等分子篩。Shantz等人在壬基酚聚氧乙烯醚/正丁醇/正庚烷/Silicalite-1初始溶膠組成的微乳體系中合成出了具有獨特片狀形貌的Silicalite-1(Chem.Commun.，2004，680-681)；Yates等人在十六烷基吡啶/正丁醇/甲苯，以及AlPO₄-5的合成原料組成的微乳液中，合成出纖維狀的AlPO₄-5(Angew.Chem.Int.Ed.2002,41(3),476-478)。

多級孔分子篩含有微孔、介孔以及大孔，可以顯著促進催化反應過程中物質的擴散。相比于只有單一微孔孔道的分子篩，多級孔分子篩在催化反應中表現出更高的活性和選擇性。傳統的微乳體系可以控制分子篩的形貌、大小，但是該體系僅能制得微孔分子篩，而無法得到多級孔分子篩，這限制了微乳體系的進一步應用。通過一定手段在微乳體系中合成多級孔分子篩，將進一步拓展微乳體系在分子篩合成中的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種微乳體系合成多級孔MTW型分子篩的方法。

上述目的，通過以下技術方案實現：

1)將油、醇、表面活性劑按一定比例混合后，攪拌均勻得到透明體系，記為混合物A，A中，油：醇：表面活性劑＝3-10:1:1-6(質量比)；

2)將鋁源、硅源、有機胺、水按一定比例混合后，攪拌均勻，得到混合物B，B中混合物中SiO₂:Al₂O₃:有機胺:H₂O摩爾比例為1:0-0.0125:0.1-0.25:5-40(硅源、鋁源均按照其氧化物形式計算)；

3)將A與B按A:B＝7-11:1(質量比)混合后，攪拌均勻，得到透明的混合物C；