[发明专利]一种杂原子ZSM-5分子筛的合成方法及其应用

摘要

本发明提供一种杂原子ZSM-5分子筛的合成方法，包括步骤：(1)将镓源、铝源加入模板剂中，再加入氢氧化钠，然后与硅源混合，形成溶胶凝胶体系；(2)晶化48-80小时；(3)过滤并烘干，焙烧除去有机模板剂；(4)分子筛粉末用氢氧化铵溶液离子交换为氢型分子筛。本发明提出的合成方法，采用价格低廉的硅源、镓源、铝源、矿化剂及有机模板剂直接合成，分子筛不必进行后续微孔孔径调整。合成的杂原子ZSM-5分子筛属于MFI结构，没有杂相晶系出现。与常规ZSM-5分子筛相比，生物质和聚乙烯在杂原子ZSM-5分子筛进行催化快速热解，单环芳烃总收率没有降低，苯、甲苯、对二甲苯在芳烃中的选择性提高到80％左右。

主权项

一种杂原子ZSM‑5分子筛的合成方法，其特征在于，包括步骤：(1)以正硅酸乙酯、硅酸、水玻璃或硅溶胶中的一种或多种为硅源；硫酸铝、拟薄水铝石、异丙醇铝或氢氧化铝中的一种或多种为铝源；以硫酸镓或硝酸镓为镓源；以氯化钠或氢氧化钠为矿化剂；以四丙基氢氧化铵为有机模板剂；合成分子筛溶胶凝胶的原料按照摩尔配比SiO₂:Al₂O₃:Ga₂O₃:NaOH:TPAOH:H₂O为25：x：_y：1：(3‑10)：(1000‑3000)，且x+y＝0.5‑3，x/y＝0‑5；将镓源、铝源加入模板剂中，再加入氢氧化钠，然后与硅源混合，形成溶胶凝胶体系；(2)将步骤(1)所得溶胶凝胶体系在160‑200℃下晶化48‑80小时，晶化后得到分子筛原粉；(3)分子筛原粉洗涤、过滤并烘干，在500‑600℃温度下焙烧4‑8小时除去有机模板剂，得到分子筛粉末；(4)分子筛粉末用氢氧化铵溶液进行离子交换，再经110℃烘干，在500‑600℃温度下焙烧4‑8小时得到氢型杂原子ZSM‑5分子筛。