[发明专利]一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法

权利要求书

1.一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备能形成所述分子筛的初始溶胶凝胶混合物，所述初始溶胶凝胶混合物包括碱金属或碱土金属(M)源，四价元素Y的氧化物源，任选地三价元素X源，水，和结构导向剂(Z)，其具体顺序为：将含有碱金属或者碱土金属源的化合物溶于水中，室温下搅拌1-10h，制备得到溶液A，将结构导向剂溶于去离子水中，室温下搅拌2～12h，制得均匀混合溶B，将溶液A和B混合后再依次加入一定量的四价元素Y的氧化物源和三价元素X源，在搅拌状态下，继续在20～80℃水浴恒温搅拌0～24h，然后加入适量的NaY作为晶种，充分老化，制得初始溶胶凝胶混合物，原料摩尔组成如下：30-100YO₂:1X₂O₃:1-5Z:1250-2250H₂O3-16M₂O；

S2、将上述初始溶胶凝胶混合物放置于恒温烘箱中，升温至130℃烘干0～48h，得到分子筛合成干胶；

S3、然后将上述干胶转移至晶化釜中，采用水蒸汽晶化辅助法，晶化温度为180-200℃，晶化时间为6～48h，待晶化完成后，将所得产品进行抽滤、洗涤、 烘干得到固体产物，即ZSM-5分子筛原粉；

S4、将上述ZSM-5分子筛原粉在马弗炉中500～600℃下焙烧6-10h， 除去其中的模板剂，从而得到具有介孔-微孔复合的多级孔ZSM-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：四价元素Y的合适来源是硅和/或锗，包括氧化硅的胶态悬浮液，热解法氧化硅，沉淀氧化硅，碱金属硅酸盐，原硅酸四烷基酯，和氧化锗。

3.根据权利要求1所述的一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：三价元素X是铝，铝的合成来源包括水合氧化铝，和水溶性铝盐，如硝酸铝、异丙醇铝、硫酸铝、氯化铝。

4.根据权利要求1所述的一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：采用铝和硅的组合来源，铝和硅的组合来源包括粘土或处理过的粘土，如偏高岭土，也可使用X和Y的其他组合来源，其中包括铝硅酸盐，例如沸石Y。

5.根据权利要求1所述的一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：采用的结构导向剂Z可以为有机结构导向剂，如四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵中的一种或多种混合物，其中，优选地有机结构导向剂Z为四丙基氢氧化铵。

6.根据权利要求1所述的一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：采用的晶种用量为初始溶胶凝胶混合物质量的0.1-10%，优选1-5%。

7.根据权利要求1所述的一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：晶化可以采用静态晶化、动态晶化中的任意一种或两种，更优选的，采用先动态晶化然后静态晶化的方式进行晶化。

8. 根据权利要求1所述的一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：水蒸汽辅助晶化的晶化温度为220～230℃，晶化时间为24-48h，待晶化完成后，将所得产品进行抽滤、洗涤、 烘干得到固体产物。

9.根据权利要求1所述的一种多级结构的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于：所述焙烧为将上述ZSM-5分子筛原粉在马弗炉中550～560℃下焙烧7-8h，除去其中的模板剂。