[发明专利]MFI拓扑学结构硅分子筛及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种MFI拓扑学结构硅分子筛，该分子筛含有硅元素、氧元素和金属元素，以分子筛的总量为基准，金属元素的含量为5-100μg/g；该分子筛的BET比表面积为400-500m²/g，所述金属元素选自Fe、Ni、Ti、Pd、Al、Cu、Zr和Pt元素中的至少一种；

所述分子筛通过以下方法制备得到：

(1)将硅源、有机胺、有机模板剂、金属源、有机醇和水混合，得到胶体混合物，其中，硅源、有机胺、有机模板剂、有机醇和水的用量摩尔比为1：(0.05-0.5)：(0.05-0.5)：(4-20)：(5-100)，硅源与金属源的用量质量比为(10000-200000)：1，硅源以SiO₂计，金属源以金属元素计；

(2)将所述胶体混合物进行两段变温醇-水热体系晶化，所述两段变温醇-水热体系晶化的条件包括：在40-70℃下晶化0.5-5天，然后在80-130℃下晶化0.5-5天；

(3)将步骤(2)得到的晶化母液进行过滤、干燥和焙烧；

其中，在步骤(3)所述过滤之前，将所述晶化母液进行赶醇；

其中，所述有机胺为三正丙胺；所述有机模板剂为四丙基氢氧化铵和/或四乙基氢氧化铵。

2.根据权利要求1所述的分子筛，其中，该分子筛的BET比表面积为420-450m²/g；

和/或，该分子筛的外比表面积为35-60m²/g；

和/或，该分子筛的晶粒粒径为0.1-0.3μm。

3.根据权利要求2所述的分子筛，其中，所述分子筛的晶粒粒径为0.15-0.25μm。

4.根据权利要求1所述的分子筛，其中，金属元素的含量为6-90μg/g。

5.根据权利要求4所述的分子筛，其中，金属元素的含量为20-60μg/g。

6.一种MFI拓扑学结构硅分子筛的制备方法，该方法包括：

(1)将硅源、有机胺、有机模板剂、金属源、有机醇和水混合，得到胶体混合物，其中，硅源、有机胺、有机模板剂、有机醇和水的用量摩尔比为1：(0.05-0.5)：(0.05-0.5)：(4-20)：(5-100)，硅源与金属源的用量质量比为(10000-200000)：1，硅源以SiO₂计，金属源以金属元素计；

(2)将所述胶体混合物进行两段变温醇-水热体系晶化，所述两段变温醇-水热体系晶化的条件包括：在40-70℃下晶化0.5-5天，然后在80-130℃下晶化0.5-5天；

(3)将步骤(2)得到的晶化母液进行过滤、干燥和焙烧；

所述金属选自Fe、Ni、Ti、Pd、Al、Cu、Zr和Pt中的至少一种；

其中，在步骤(3)所述过滤之前，将所述晶化母液进行赶醇；

其中，所述有机胺为三正丙胺；所述有机模板剂为四丙基氢氧化铵和/或四乙基氢氧化铵。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述硅源为有机硅酸酯；

和/或，所述金属源选自金属的硝酸盐、氯化物、硫酸盐、醋酸盐和酯类金属化合物中的至少一种；

和/或，所述有机醇为乙醇和/或甲醇。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述硅源为正硅酸乙酯和/或正硅酸甲酯。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述硅源为正硅酸乙酯，所述有机醇为乙醇；

和/或，步骤(1)所述混合包括：将乙醇、有机胺和有机模板剂进行第一混合，然后加入金属源和水，再加入正硅酸乙酯；或者，步骤(1)所述混合包括：将乙醇、有机胺和有机模板剂进行第一混合，然后依次加入水和正硅酸乙酯，再加入金属源。