[发明专利]一种空心分子筛纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种空心分子筛纤维，其特征在于：所述空心分子筛纤维的外径为1～30μm,内径为0.5～20μm，长径比为20：1～1000：1，比表面积为350～700m²/g。

2.根据权利要求1所述的一种空心分子筛纤维，其特征在于：所述空心分子筛纤维包括空心ZSM-5型分子筛纤维、空心β型分子筛纤维、空心Y型分子筛纤维及空心钛硅分子筛纤维，制备空心ZSM-5型分子筛纤维的Si/Al的摩尔比范围为15:1～无穷大；制备空心β型分子筛纤维的Si/Al的摩尔比为10:1～无穷大；制备空心Y型分子筛纤维的Si/Al的摩尔比为1:1～40:1；制备空心钛硅分子筛纤维的Si/Ti的摩尔比为12：1～无穷大。

3.一种空心ZSM-5型分子筛纤维或空心钛硅分子筛纤维，其特征在于：纤维管表面生长的分子筛晶体为c轴定向生长，与纤维管表面的角度为60～120℃。

4.权利要求2所述空心ZSM-5型分子筛纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将质量分数为25～50%的四丙基氢氧化铵溶液与正硅酸乙酯以质量比例1:0.3～2混合1～3小时后，再在100～120℃下预晶化48～144小时，得到ZSM-5型分子筛晶种；

步骤2：将步骤1得到的ZSM-5型分子筛晶种与含硅-氧元素的实心纤维和偏铝酸钠以摩尔比例（20～100）：（1～30）：（0～10）混合0.1～3小时，使ZSM-5型分子筛晶种均匀地粘附在含硅-氧元素的实心纤维表面，然后将其捞出，在70～120℃下干燥0.2～36小时，得到干燥粉末；

步骤3：在一个带聚四氟乙烯内衬的水热釜中放置一个高度为水热釜直径0.3～3倍的支架，并倒入水，控制水的加入量刚好淹没支架，在支架上方放置一个小容器，将步骤2得到的干燥粉末放入该小容器中，使水不与干燥粉末直接接触，水与干燥粉末的质量比例为1：1～5：1，将水热釜密闭并加热至160～220℃晶化6～48小时，然后将水热釜冷却后，将产品取出；

步骤4：将步骤3得到的产品洗涤后，在70～120℃下干燥8～36小时，然后在450～700℃下焙烧4～24小时，得到钠型空心ZSM-5型分子筛纤维；

步骤5：将步骤4得到的钠型ZSM-5型空心分子筛纤维用0.2～1mol/LNH₄NO₃离子交换后，在450～650℃下焙烧4～10小时，最终得到氢型空心ZSM-5型分子筛纤维。

5.权利要求2所述空心β型分子筛纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将质量分数为25～50%的四乙基氢氧化铵溶液与Al(NO₃)₃.9H₂O和正硅酸乙酯以质量比例（50～100）:（1～12）:（50～100）混合水解后，在50～70℃下干燥0.3～8小时，使得水解产生的乙醇全部去除后，补充上述水解后溶液质量分数0.5～5%的水，然后在70～110℃下处理24～72小时，得到β型分子筛晶种；

步骤2：将含硅-氧元素的实心纤维，NaOH和β型分子筛晶种以质量比例（1～2）:（0.02～0.6）:（1～5）混合1～3小时，使β型分子筛晶种均匀地粘附在含硅-氧元素的实心纤维表面，然后将其捞出，在70～120℃下干燥0.2～36小时，得到干燥粉末；

步骤3：在一个带聚四氟乙烯内衬的水热釜中放置一个高度为水热釜直径0.3～3倍的支架，并倒入水，控制水的加入量刚好淹没支架，在支架上方放置一个小容器，将步骤2得到的干燥粉末放入该小容器中，使水不与干燥粉末直接接触，水与干燥粉末的质量比例为1：1～5：1，在130～180℃下晶化24～72小时后，进行冷却与过滤，将所得产品在70～120℃下干燥8～36小时，然后在500～700℃下焙烧4～24小时，得到钠型空心β型分子筛纤维；

步骤4：将步骤3得到的钠型空心β型分子筛纤维与0.2～1mol/L NH₄NO₃离子交换后，在450～700℃下焙烧4～10小时，得到氢型空心β型分子筛纤维。