[发明专利]一种金属改性的介孔ZSM-5分子筛及其制备方法

权利要求书

1.一种金属改性介孔ZSM-5分子筛，其中：所述金属改性介孔ZSM-5分子筛的晶粒尺寸平均值为400～700nm，低温氮吸附孔分布图中，在孔径为7.0～9.0nm和45.0～55.0nm处有孔分布峰；以所述金属改性介孔ZSM-5分子筛干基重量为基准，以金属氧化物计所述金属含量为0.05重量％～10重量％。

2.根据权利要求1所述的金属改性介孔ZSM-5分子筛，其特征在于，所述的金属改性介孔ZSM-5分子筛相对结晶度为85～100％。

3.根据权利要求1所述的金属改性介孔ZSM-5分子筛，其特征在于，所述的金属改性介孔ZSM-5分子筛孔径在5.0～12.0nm范围内孔的孔体积占总累积孔体积的15.0～30.0％，孔径在20.0～75.0nm范围内孔的孔体积占总累积孔体积的20.0～45.0％。

4.根据权利要求1所述的金属改性介孔ZSM-5分子筛，其特征在于，所述的金属改性介孔ZSM-5分子筛介孔面积占总比表面积的20～50％，介孔体积占总孔体积的50～80％。

5.根据权利要求1所述的金属改性介孔ZSM-5分子筛，其特征在于，所述的金属选自Fe、Co、Mn、Ni、Ga、Zn、Cu、Ti、K、Mg中的一种或几种。

6.一种金属改性介孔ZSM-5分子筛的制备方法，包括如下步骤：

(1)模板剂和水混合均匀，然后加入硅源，在30℃～50℃下搅拌至少0.5h例如0.5～4.0h；

(2)在步骤(1)的产物中加入金属化合物水溶液；

(3)碱金属氢氧化物水溶液与铝源混合，室温搅拌至少0.5h例如0.5～2.0h；

(4)将步骤(3)的产物与步骤(2)的产物混合，在室温下搅拌1.0～5.0h，得到前驱液；

(5)将前驱液晶化，所述晶化例如在160～180℃下动态晶化12～72h；

(6)晶化结束后，回收得到母体分子筛I，所述回收例如过滤，洗涤，干燥，在400～600℃下焙烧2～6h；

(7)将母体分子筛I和一定浓度的碱溶液混合均匀，在60～90℃下搅拌10～90min，过滤、洗涤、干燥。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述硅源为硅溶胶、水玻璃、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、固体硅胶中的一种或多种；所述铝源为铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝、异丙醇铝、铝溶胶中的一种或多种；所述的碱金属氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；所述的模板剂为四丙基溴化铵、四丙基氢氧化铵、正丁胺、己二胺中的一种或多种；所述的金属化合物为金属的硝酸盐、氯化物盐、硫酸盐中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述的前驱液的摩尔配比为：SiO₂/Al₂O₃＝10～500，R/SiO₂＝0.06～0.55，H₂O/SiO₂＝10～80，Na₂O/SiO₂＝0.02～1.5，OH^-/SiO₂＝0.01～1.5。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，水与SiO₂的摩尔比是20～70。

10.根据权利要求8～9任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，水与Al₂O₃的摩尔比是100～500。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(7)中，所述碱溶液的浓度是0.05～1.0mol/L，所述的碱溶液优选为氢氧化钠的水溶液。