[发明专利]ZSM-5分子筛及其制备方法

说明书

本发明涉及化工材料技术领域，提供一种ZSM‑5分子筛及其制备方法。一种ZSM‑5分子筛的制备方法，包括：提供硅源、铝源、季铵模板剂、磷模板剂、乙醇及水，并将其混合获得混合凝胶；所述混合凝胶中SiO₂与Al₂O₃之间的摩尔比为(20‑200):1，季铵模板剂、磷模板剂、乙醇、水与SiO₂之间的摩尔比为(0.001‑0.5):(0.001‑0.5):(1‑50):(0.2‑50):1；将混合凝胶置于100‑200℃下晶化6‑72h后得到反应产物，从所述反应产物中即可获取所需的ZSM‑5分子筛。该ZSM‑5分子筛的制备方法能制备得到同时含有微孔及介孔的多级孔结构的ZSM‑5分子筛，该ZSM‑5分子筛具有稳定性高且催化性能好的优点。本发明还提供了一种ZSM‑5分子筛。

技术领域

本发明涉及化工材料技术领域，尤其涉及一种ZSM-5分子筛的制备方法。

背景技术

ZSM-5分子筛作为一种典型的微孔分子筛，应用范围广泛。ZSM-5分子筛可用作固体酸催化剂、催化剂载体、吸附剂以及离子交换剂，也可应用于芳烃烷基化、催化裂化、轻烃芳构化、甲醇制汽油等重要的工业生产中。并且，ZSM-5分子筛在用作FCC的催化剂添加剂时，可提高汽油辛烷值，增产低碳烯烃；此外ZSM-5分子筛还可广泛应用于择形催化，如对二乙苯催化剂，二甲苯异构化催化剂。

ZSM-5分子筛具有发达的微孔结构，但其孔径较小，限制了大分子的扩散和活性中心的可接近性，当反应物分子的尺寸达到分子筛孔道尺寸时，晶内扩散成为速率控制步骤，使其有效利用率大大降低，若应用于重油转化将影响到其催化活性(CohenER.Quantities,units and symbols in physical chemistry：Royal Society ofChemistry；2007)。

而为了克服微孔分子筛的扩散缺陷，可通过减小分子筛晶粒尺寸或者制备介孔分子筛。相比于微孔分子筛，介孔分子筛具有更高的扩散性能，在大分子的催化反应中表现出独特的催化活性，并可延缓催化剂失活，降低焦炭产率(Perez-Ramirez J,et al.ChemicalSociety Reviews 2008；37：2530-42)。然而目前，介孔ZSM-5分子筛的制备有水热法、硬模版法。其中，水热法制备得到的ZSM-5分子筛稳定性差；而利用硬模版法，由于在分子筛晶化过程中常常会与分子筛晶化物种发生相分离，产生的介孔孔道有限，而且会产生大量的不规则物种，影响所制得ZSM-5分子筛的催化性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ZSM-5分子筛及其制备方法，该ZSM-5分子筛呈含有微孔及介孔的多级孔结构，且所述介孔是由晶粒晶内介孔和晶粒堆积孔组成的双介孔结构；稳定性高且催化性能好。

为解决上述技术问题，发明采用如下所述的技术方案。一种ZSM-5分子筛的制备方法，包括：提供硅源、铝源、季铵模板剂、磷模板剂、乙醇及水，并将其混合获得混合凝胶；所述混合凝胶中SiO₂与Al₂O₃之间的摩尔比为(20-200):1，季铵模板剂、磷模板剂、乙醇、水与SiO₂之间的摩尔比为(0.001-0.5):(0.001-0.5):(1-50):(0.2-50):1；将混合凝胶置于100-200℃下晶化6-72h后得到反应产物，从所述反应产物中即可获取所需的ZSM-5分子筛。