[发明专利]一种具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法及应用

权利要求书

1.一种具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤，

(1)前驱体的制备：将铝源、硅源、有机胺和去离子水搅拌混合，配成溶胶，再加入结构助剂，于20～200℃下老化0.5～50h，得到前驱体；所述结构助剂的加入量为硅氧化物质量的1％～50％；

(2)硅铝凝胶的制备：将硅源分散于水中，缓慢加入碱液，于20～120℃下充分搅拌0.5～50h，得到溶液A；将铝源分散于水中，充分搅拌，得到溶液B；然后将溶液B缓慢加入到溶液A中，并用酸液调节pH值在8～14，于室温下搅拌反应1～50小时，制得均匀硅铝凝胶；

(3)具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备：将步骤(1)所制备的前驱体缓慢加入到步骤(2)制备的硅铝凝胶中，于20～120℃下充分搅拌1～30h，制得均匀凝胶，然后将凝胶转移至晶化釜中进行水热晶化，晶化后的固体经过过滤、洗涤、干燥得到分子筛产品，最后使用0.1～2.0mol/L的酸溶液或铵溶液在20～120℃下对分子筛产品进行离子交换0.5～8小时，经过洗涤、干燥并于450～650℃下焙烧3～8小时，制得具有介微孔的ZSM-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：所述结构助剂为聚乙二醇-1000、聚乙二醇-2000、聚乙二醇-4000、淀粉、葡萄糖、蔗糖、活性炭中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述前驱体中，各物质的摩尔比为SiO₂/Al₂O₃＝10～1000，H₂O/SiO₂＝10～100，M/SiO₂＝0～1.0，M表示有机胺，且有机胺的含量不为零。

4.根据权利要求1所述的具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述硅铝凝胶中，各物质的摩尔比为SiO₂/Al₂O₃＝10～100，H₂O/SiO₂＝15～100，R₂O/SiO₂＝0.1～1.0，R表示碱金属。

5.根据权利要求1所述的具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述前驱体的加入量为硅铝氧化物总质量的2％～40％；所述晶化温度范围为100～200℃，晶化时间为2～300小时。

6.根据权利要求1所述的具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)以及步骤(2)中，所述铝源为异丙醇铝、硫酸铝、水铝石、氯化铝、硝酸铝、偏铝酸钠、氢氧化铝、仲丁醇铝、柠檬酸铝、硼酸铝中的一种或两种以上；所述硅源为正硅酸乙酯、硅溶胶、水玻璃、白炭黑、固体硅胶中的一种或两种以上。

7.根据权利要求1所述的具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述有机胺为四丙基 氢氧化铵、四丙基溴化铵、甲胺、乙胺、丙胺、正丁胺、三乙胺、乙二胺、三正丙胺中的一种或两种以上。

8.根据权利要求1所述的具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化锂溶液、氢氧化钾溶液、氨水中的一种或两种以上；所述酸液为盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、柠檬酸、硼酸或磷酸中的一种或两种以上。

9.根据权利要求1所述的具有介微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、柠檬酸或磷酸；所述铵溶液为硝酸铵溶液、硫酸铵溶液、磷酸铵溶液或氯化铵溶液。