[发明专利]一种双级孔分布ZSM-35分子筛及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种双级孔分布ZSM‑35分子筛的制备方法，该方法通过简单水热合成及泄压操作，制备出具有0.5‑0.8nm和1.2‑2.0nm双级孔分布的ZSM‑35分子筛，且通过调节泄压的温度和控制泄压时间，可以实现两种孔径的分布调控，具有合成方法简单、重复性高，可控性强等优点，制备的ZSM‑35分子筛具有较强的酸性和稳定性，对于一些重要的催化反应具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于分子筛制备技术领域，涉及一种双级孔分布ZSM-35分子筛及其制备方法与应用。

背景技术

ZSM-35沸石是美国Mobil公司于上世纪七十年代后期开发成功的一种具有FER(镁碱沸石)拓扑结构的分子筛(US4,016,245)，它拥有垂直交叉的二维孔道系统，其中平行与[001]面的十元环孔道大小为0.42×0.54nm；平行于[010]面的八元环孔道大小为0.35×0.48nm。ZSM-35分子筛因其特有的垂直交叉的二维孔道结构被广泛的用于烃类转化的催化反应中，如直链烯烃的异构化、聚合、芳构化和裂化等催化反应中。

ZSM-35分子筛属于微孔分子筛，微孔可带来较大的比表面积，但在上述反应过程中通常有积碳的产生，在这些反应中产生的积碳会降低催化剂的寿命。近年来，对于拥有多重孔道结构的催化材料研究受到了广泛，通过提供具有不同孔径的孔分布的催化剂，一方面提高了反应物和产物的扩散，减少副反应产物和积碳的生成；另一方面为反应过程中产生的积碳提供更多地容纳空间，提高催化剂容碳能力，从而延长催化剂再生周期。

现有多级孔分布的分子筛材料通常是利用多种模板剂来实现，工艺复杂，成本较高。因此，目前亟需研究开发一种制备工艺简单，成本较低的多级孔分布的分子筛材料的制备方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种双级孔分布ZSM-35分子筛，该分子筛具有双级孔径的孔分布。

本发明的目的之二是提供一种双级孔分布ZSM-35分子筛的制备方法，采用该方法可以以简单的工艺制得一种双级孔分布ZSM-35分子筛。

本发明目的之三是提供一种双级孔分布ZSM-35分子筛的应用。

为此，本发明第一方面提供了一种双级孔分布ZSM-35分子筛，其分布着孔径为0.5-0.8nm的孔和孔径为1.2-2.0nm的孔。

在本发明的一些实施例中，在所述双级孔分布ZSM-35分子筛中，孔径为0.5-0.8nm的孔与孔径为1.2-2.0nm的孔的体积比为1:(0.1-1.2)。

本发明第二方面提供了一种双级孔分布ZSM-35分子筛的制备方法，包括：

步骤A，在反应釜内将由硅源、铝源、碱源、模板剂和水混合均匀，制得的胶体混合物溶液进行晶化，获得ZSM-35分子筛晶化母液；

步骤B，晶化完成后，自晶化的温度降温至泄压的温度，打开反应釜的放空口进行泄压，获得泄压后的ZSM-35分子筛晶化母液；

步骤C，对泄压后的ZSM-35分子筛晶化母液进行抽滤、洗涤、干燥，制得双级孔分布ZSM-35分子筛原粉。

根据本发明的一些实施方式，在步骤B中，降温10-60℃，优选降温20-50℃。

在本发明的一些实施例中，在步骤B中，所述降温的速度为0.1-5℃/min，优选0.25-1.5℃/min，进一步优选0.5-1℃/min。

在本发明的另一些实施例中，在步骤B中，泄压的起始压力为0.6-1.37Mpa。

在本发明的又一些实施例中，在步骤B中，泄压时间为2-8h，优选为3-5h。

在本发明的一些优选的实施例中，在步骤B中，泄压至反应釜内的压力为常压(即表压为0)。