[发明专利]一种Ga-ZSM-5催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种Ga-ZSM-5催化剂，其特征在于，所述Ga-ZSM-5催化剂为十字交叉片状结构；

所述Ga-ZSM-5催化剂所用氢型Ga-ZSM-5分子筛的b轴厚度为50-500nm。

2.根据权利要求1所述的Ga-ZSM-5催化剂，其特征在于，以重量份数计，所述Ga-ZSM-5催化剂的制备原料包括：

氢型Ga-ZSM-5分子筛 60-90份

粘结剂 10-40份

助挤剂 0.1-3份；

所述氢型Ga-ZSM-5分子筛中Si与Ga的摩尔比为(100-500):1。

3.根据权利要求1或2所述的Ga-ZSM-5催化剂，其特征在于，所述助挤剂包括田菁粉、硝酸镧或硝酸铈中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述粘结剂包括拟薄水铝石和/或γ-Al₂O₃。

4.一种如权利要求1-3任一项所述Ga-ZSM-5催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)按配方量混合氢型Ga-ZSM-5分子筛、粘结剂与助挤剂，得到混合料；

(2)混合酸液与步骤(1)所得混合料，成型，然后依次进行干燥与焙烧，得到Ga-ZSM-5催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述酸液包括硝酸、硫酸或磷酸中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)所述酸液的浓度为3-20wt％；

优选地，步骤(2)所述酸液的添加量为混合料质量的10-80％；

优选地，步骤(2)所述成型的方法包括挤条成型；

优选地，步骤(2)所述干燥的方法包括烘干；

优选地，所述烘干的温度为80-150℃；

优选地，所述烘干的时间为1-24h；

优选地，步骤(2)所述焙烧的温度为400-600℃；

优选地，步骤(2)所述焙烧的时间为2-10h。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氢型Ga-ZSM-5分子筛的制备方法包括如下步骤：

(a)混合硅源与有机模板剂，得到第一混合溶液；

(b)混合镓源溶液与步骤(1)所得第一混合溶液，得到第二混合溶液；

(c)步骤(b)所得第二混合溶液依次进行晶化、固液分离和焙烧，得到氢型Ga-ZSM-5分子筛。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述硅源包括硅溶胶、硅胶或正硅酸乙酯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(a)所述有机模板剂包括乙胺、正丁胺、四丙基氢氧化铵或四丙基溴化铵中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(a)所述硅源中的Si与有机模板剂的摩尔比为1:(0.01-1)；

优选地，步骤(a)所述混合在搅拌条件下进行，混合的温度为10-70℃，时间为0.5-6h。