[发明专利]废塑料裂解用的催化剂及其制备方法与废塑料裂解方法

权利要求书

1.一种废塑料裂解用的催化剂，其特征在于，所述催化剂为经高温煅烧得到的稀土MOFs包覆改性ZSM分子筛，所述稀土MOFs占所述催化剂的质量百分比为0.1～40％；所述催化剂的比表面积为150～250m²/g。

2.如权利要求1所述的废塑料裂解用的催化剂，其特征在于，所述稀土MOFs为镧系盐类物质与MOF有机配体通过水热反应进行分子自组装后的金属有机框架材料。

3.如权利要求1所述的废塑料裂解用的催化剂，其特征在于，所述改性ZSM分子筛为碱土金属改性的ZSM分子筛。

4.如权利要求1所述的废塑料裂解用的催化剂，其特征在于，所述高温煅烧在惰性气体气氛下进行，其煅烧温度为500～600℃。

5.一种废塑料裂解用的催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1：将一定量的ZSM分子筛加入到0.1～0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，再加入氧化镁，升温反应0.5～1.5h后，冷却至室温，然后依次过滤、洗涤和干燥，得到改性ZSM分子筛；

S2：将步骤S1得到的改性ZSM分子筛置于管式反应器中，配制摩尔浓度为0.1～0.5mol/L的MOF有机配体溶液和0.1～0.5mol/L的稀土硝酸盐溶液，再将MOF有机配体溶液和稀土硝酸盐溶液分别以第一流速和第二流速通入到所述管式反应器中，微波水热反应5～30min后，得到稀土MOFs一次包覆改性ZSM分子筛中间体；

S3：将相同摩尔浓度的MOF有机配体溶液和稀土硝酸盐溶液再分别以第三流速和第四流速通入到所述管式反应器中，在步骤S2得到的稀土MOFs一次包覆改性ZSM分子筛中间体上继续进行微波水热反应，得到稀土MOFs二次包覆改性ZSM分子筛中间体；

S4：将步骤S3得到的稀土MOFs二次包覆改性ZSM分子筛中间体过滤干燥后，在惰性气体气氛中进行高温煅烧，得到所述废塑料裂解用的催化剂，简记为稀土MOFs包覆改性ZSM分子筛。

6.如权利要求5所述的废塑料裂解用的催化剂的制备方法，其特征在于，所述MOF有机配体溶液的配制方法为：将一定量的四(对乙烯基苯基)硅烷溶于溶剂中，加入3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸，所述四(对乙烯基苯基)硅烷与3-(三甲基硅烷基)-4-戊烯酸的摩尔比为1：4，反应后得到MOF有机配体，将分离得到的所述MOF有机配体溶于溶剂中，得到所述MOF有机配体溶液。

7.如权利要求5所述的废塑料裂解用的催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀土硝酸盐溶液为镧系硝酸盐的其中一种溶液或两种溶液的混合溶液。

8.如权利要求5所述的废塑料裂解用的催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一流速小于第三流速，第二流速小于第四流速。

9.一种废塑料裂解方法，其特征在于，将权利要求1～4任一项所述废塑料裂解用的催化剂用于废塑料裂解过程，裂解条件为裂解温度300～500℃，压力0.05～0.5MPa，空速1～10h^-1，催化剂占废塑料的质量比例为2～15wt％。

10.如权利要求9所述的废塑料裂解方法，其特征在于，所述废塑料为废旧的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的一种或几种。