[發明專利]整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210053183.8
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114345399A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 張巧飛;任浩天;朱春山;李亞坤
• 申請（專利權）人: 河南工業大學;鄭州輕工業大學
• 主分類號: B01J29/04
• 分類號: B01J29/04;B01J35/06;B01J35/10;C11C3/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

1.一種整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑，其特征在于：所述催化劑由整裝式金屬纖維基體和均勻包裹在金屬纖維外表面的MCM-41分子篩層組成，形成了若干同軸套管式核-殼結構所構成的三維開放式連續網絡結構。

2.如權利要求1所述的整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑，其特征在于：所述金屬纖維為銅纖維、鎳纖維、鋁纖維、不銹鋼纖維或鈦纖維，每根金屬纖維的直徑為2~50微米。

3.如權利要求1所述的整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑，其特征在于：所述MCM-41分子篩為Si/Al的摩爾比為2~60變化的硅鋁分子篩或不含鋁的純硅分子篩，所述MCM-41分子篩在整裝式催化劑中所占的質量百分比為2~30%，所述MCM-41分子篩孔徑在2~20 nm可調、比表面積為150~300 m²/g、孔道呈六方有序排列。

4.權利要求1-3任一所述的整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

a）對整裝式金屬纖維基體進行表面預處理，然后將其浸沒于由納米MCM-41晶種組成的懸浮水溶液中，制得預涂覆納米MCM-41晶種的整裝式金屬纖維基體；

b）將預涂覆納米MCM-41晶種的整裝式金屬纖維基體放入分子篩晶化液中，進行水熱晶化生長得到結構化分子篩；

c）將制得的結構化分子篩在一定溫度下焙燒一定時間得到整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑。

5.如權利要求4所述的整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑的方法，其特征在于：步驟a）中，對整裝式金屬纖維基體進行表面預處理的操作如下：將整裝式金屬纖維基體置入丙酮中，超聲5~30分鐘后放入40~50℃烘箱中烘干或者室溫風干。

6.如權利要求4所述的整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑的方法，其特征在于：步驟a）中的懸浮水溶液中，納米MCM-41晶種所占的質量百分比為1%~5%，所述的納米MCM-41晶種為純硅分子篩或Si/Al的摩爾比為2~60的硅鋁分子篩。

7.如權利要求4所述的整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑的方法，其特征在于：步驟b）中分子篩晶化液是由正硅酸四乙酯（TEOS)、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）、九水合硝酸鋁[Al(NO₃)₃·9H₂O]、氨水（NH₃·H₂O）及去離子水按如下摩爾比，TEOS: CTAB:[Al(NO₃)₃·9H₂O] :H₂O = 1:（0.1~0.6）:（0~0.5）:（100~1000）配制而成。

8.如權利要求4所述的整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑的方法，其特征在于：步驟b）中進行水熱晶化生長的條件如下：在90~180℃靜態晶化12~72小時。

9.如權利要求5所述的整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑的方法，其特征在于：步驟c）中焙燒的條件如下：在500~600℃的空氣氛圍中焙燒5~6小時。

10.權利要求1-3中任一項所述的整裝式金屬纖維@MCM-41分子篩核-殼結構催化劑的應用，其特征在于：用作植物油脂氣相催化裂化過程的催化劑。