[发明专利]制备ZSM-5沸石分子筛的方法及其产品和用途

摘要

本发明涉及ZSM-5沸石分子筛制备具有多级孔结构的ZSM-5沸石分子筛的方法及其产品和用途，更具体地该具有多级孔结构的ZSM-5沸石分子筛采用双子型阳离子表面活性剂作为介孔结构导向剂，在碱性条件下，通过水热合成的方法获得。通过本发明方法获得的ZSM-5沸石分子筛的总比表面积为240-1000m²·g^-1，总孔体积为0.30-1.40cm³·g^-1，其在甲醇制烯烃反应(MTO)中用作催化剂可大大延长其使用寿命，并可用于煤化工、石油化工催化、天然气转化、吸附与分离等其他领域。

主权项

一种制备具有多级孔结构的ZSM‑5沸石分子筛的方法，其中所述多级孔结构包括孔径为0.51～0.58nm的微孔和孔径为2～50nm的介孔，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)初始凝胶的制备：将硅源和铝源按照一定比例加入到一定量的水中，搅拌均匀后，在20～60℃连续搅拌条件下加入碱以将反应体系的pH值调节至碱性，之后再加入ZSM‑5沸石分子筛模板剂和双子型阳离子介孔导向剂，搅拌均匀后得到初始凝胶，其中所述双子型阳离子介孔导向剂的分子式为：[C_mH_2m+1N(CH₃)₂‑(CH₂)_s‑N(CH₃)₂C_mH_2m+1]·X₂，简写为[Cm‑s‑m]X₂，其中，m＝12、14、16或18；s＝2、3、4或5；X为Cl、Br或OH；(2)水热晶化：将步骤(1)制得的初始凝胶转移至高压合成釜中，于100～180℃自生压力下水热晶化1～5天，得到晶化产物；(3)干燥与焙烧：将步骤(2)中得到的晶化产物洗涤、过滤、100～120℃下干燥12～48h后，于500～650℃下焙烧4～12h以除去所述模板剂和双子型阳离子介孔导向剂，从而获得所述具有多级孔结构的ZSM‑5沸石分子筛。