[发明专利]一种微孔的ZSM-5分子筛及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有平均孔径在2.0～2.4nm范围内微孔的ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将脱硅液、铝源、模板剂和晶种加入至水中并混合，得到前驱体；

其中，所述前驱体包括SiO₂、Na₂O、Al₂O₃、模板剂和水，所述Na₂O和SiO₂的摩尔比为(0.05～0.4):1；

所述脱硅液由煤基固废经酸活化和稀碱脱硅后得到；

所述脱硅液中包括Na₂O和网络结构的SiO₂，其中Si元素的含量为30～40g/L，Na元素的含量为15～20g/L；

(2)将前驱体进行水热晶化，晶化温度大于等于120℃，晶化时间大于等于4.5h，然后焙烧，得到所述ZSM-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述前驱体中，SiO₂、Al₂O₃、水、Na₂O和模板剂的摩尔比为1:(0.001～0.05):(25～50):(0.05～0.4):(0.05～0.4)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述前驱体中Na₂O和SiO₂的摩尔比为(0.1～0.3):1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述前驱体中，以所述SiO₂的质量为100％计，所述晶种的含量为0～10％，且不含0％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述脱硅液中还包括Al元素。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合的原料还有补充的硅源。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述补充的硅源包括硅溶胶、水玻璃、二氧化硅和硅胶中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合的原料还有补充的钠源。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述补充的钠源包括氢氧化钠。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述铝源包括NaAlO₂、Al₂(SO₄)₃·18H₂O、Al(NO₃)₃和AlCl₃中的任意一种或至少两种的组合。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述模板剂包括正丁胺、四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、二乙醇胺和乙二胺中的任意一种或至少两种的组合。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的混合按照如下方式进行：

a)将脱硅液与模板剂混合，得到硅溶液；

b)将所述铝源制成铝溶液，将所述铝溶液逐滴加入到硅溶液中，搅拌均匀，加入晶种，得到所述前驱体。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述将脱硅液与模板剂混合的过程中，还包括：将脱硅液与补充的硅源混合，搅拌均匀后加入补充的钠源和模板剂，搅拌。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述水热晶化的温度为120～200℃。