[发明专利]一种多级孔铁-二氧化钛/ZSM-5分子筛的制备方法

权利要求书

1.一种多级孔铁-二氧化钛/ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，制备澄清透明的TiO₂凝胶；

步骤2，将凹凸棒土分别与硝酸和氢氧化钠溶液进行充分接触反应，均匀分散后，研磨，得到无定型硅源粉末；

步骤3，利用无定型硅源粉末制备分子筛凝胶；

步骤4，向经步骤3后得到的分子筛凝胶中加入四丙基氢氧化铵溶液和聚乙二醇，放入密闭的水热反应釜中，进行水热反应，反应结束后抽滤，干燥，焙烧，得多级孔ZSM-5分子筛；

步骤5，向TiO₂凝胶和无水乙醇中加入Fe(NO₃)₃·9H₂O、以及多级孔ZSM-5分子筛，混合搅拌，得到Fe³⁺-TiO₂/ZSM-5分子筛凝胶；

步骤6，将Fe³⁺-TiO₂/ZSM-5分子筛凝胶放入烘箱中，烘干，冷却，研磨，之后在马弗炉中高温煅烧，自然冷却，即可得到多级孔Fe-TiO₂/ZSM-5分子筛。

2.根据权利要求一种多级孔铁-二氧化钛/ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，具体为：在10～40℃条件下，将钛酸乙酯加入无水乙醇中，按转速为15～30rad/min剧烈搅拌20～50min，，使其混合均匀，然后向其中逐滴加入质量浓度为15％的硼酸溶液和去离子水，之后继续强烈搅拌2～4h，在20℃的条件下静置，得到TiO₂凝胶；钛酸乙酯、无水乙醇、硼酸的物质的量之比为1：30～60：0.1～0.5。

3.根据权利要求一种多级孔铁-二氧化钛/ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，具体为：

步骤2.1，将粉末状的天然凹凸棒土和氢氧化钠溶液混合均匀，一定温度下混合搅拌，充分接触后离心分离，将得到的悬浊液进行烘干，冷却，研磨，过筛，得到Na⁺交换凹凸棒土粉末；

凹凸棒土与氢氧化钠溶液的固液比为1：5～10，氢氧化钠溶液的质量浓度为5～10％，搅拌温度为90～150℃，搅拌时间为2～4h，烘干温度为100～110℃，过筛时，采用200目的筛网；

步骤2.2，将步骤1得到的Na⁺交换凹凸棒土粉末与硝酸混合，放入水热反应釜中密闭，加热，抽滤，将所得产物烘干、研磨，得到无定型硅源粉末；

硝酸的体积浓度为10％～15％，Na⁺交换凹凸棒土粉末与硝酸的质量体积比为1g：8mL～10mL；

加热时，采用烘箱进行梯度升温方式加热，升温速率10℃/min，加热温度为150～200℃，保温时间为6h～8h；烘干的温度为105℃～110℃。

4.根据权利要求一种多级孔铁-二氧化钛/ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，具体为：将十八水合硫酸铝加入氢氧化钠溶液中，搅拌均匀，得到偏铝酸钠混合溶液，之后向混和溶液中加入经步骤2后得到的无定型硅源粉末，充分溶解，得到分子筛凝胶；氢氧化钠溶液的质量浓度为8～15％，无定型硅源粉末与十八水合硫酸铝的摩尔比为100～200：0.5～0.1，无定型硅源粉末与氢氧化钠溶液的固液比为1：8～10；搅拌时采用磁力搅拌，转速为100～150rad/min，搅拌温度为50℃～60℃，搅拌时间为0.5h～1h。

5.根据权利要求一种多级孔铁-二氧化钛/ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，分子筛凝胶、四丙基氢氧化铵溶液和聚乙二醇的质量比为0.8～1.0：5.0～10.0：0.05～0.5；四丙基氢氧化铵溶液的质量浓度为25％。

6.根据权利要求一种多级孔铁-二氧化钛/ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，水热反应温度为120℃～180℃，反应时间为8h～72h；干燥温度100℃～120℃；焙烧时间为2h，焙烧温度为550～600℃。