[发明专利]一种Beta/ZSM‑5纳米复合分子筛及其制备方法

权利要求书

1.一种Beta/ZSM-5纳米复合分子筛，其特征在于：该Beta/ZSM-5纳米复合分子筛为Beta沸石和ZSM-5沸石颗粒在纳米尺度上并列排布形成结构规整的中、微双孔复合分子筛，Beta沸石和ZSM-5沸石并列排布的空隙形成中孔，中孔孔径为4～12nm，Beta沸石和ZSM-5沸石的微孔孔径为0.5～0.7nm。

2.根据权利要求1所述的Beta/ZSM-5纳米复合分子筛，其特征在于：所述Beta沸石和ZSM-5沸石颗粒是球形且粒径相等，且均为10～60nm范围内。

3.一种权利要求1所述的Beta/ZSM-5纳米复合分子筛的制备方法，其是由以下步骤组成：

(1)将氢氧化钠溶解于四乙基氢氧化铵水溶液中，依次加入硅源和铝源试剂，室温条件下搅拌10～15小时，用针头式过滤器过滤制得Beta沸石生长液；硅源以SiO₂计，铝源以Al₂O₃计，各物料摩尔比为：SiO₂：Al₂O₃：(TEA)₂O：Na₂O：H₂O＝10～25：0.1～1：4～9：0.15～1.5：110～430，(TEA)₂O为四乙基氢氧化铵；

(2)将氢氧化钠溶解于四丙基氢氧化铵水溶液中，依次加入硅源、铝源试剂，室温条件下搅拌10～15小时，用针头式过滤器过滤制得ZSM-5沸石生长液，硅源以SiO₂计，铝源以Al₂O₃计，各物料摩尔比为：SiO₂：Al₂O₃：(TPA)₂O：Na₂O：H₂O＝10～25：0.1～1：2.5～8：0.15～3：150～450，(TPA)₂O为四丙基氢氧化铵；

(3)将硬模板介孔碳浸润于Beta沸石生长液中，室温静置25～35分钟后转入聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，100～115℃水热条件下晶化48～96小时，所得物质依次经过滤、去离子水洗涤，得到含有Beta沸石晶种的介孔碳；

(4)将含有Beta沸石晶种的介孔碳分散于浓度为0.001～0.01mol/L的氢氧化钠溶液，进行弱碱性条件下的洗涤，碱洗温度为70～90℃，碱洗时间为3～12小时，所得物质依次经过滤、去离子水洗涤，制得介孔内含有Beta沸石晶种的介孔碳；

(5)将上述含有Beta沸石晶种的介孔碳浸润于ZSM-5沸石生长液，室温静置25～35分钟后转入聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜，90～115℃水热条件下晶化24～72小时，所得物质依次经过滤、去离子水洗涤，制得介孔内含有Beta 和ZSM-5沸石晶种的介孔碳；

(6)重复步骤(3)、(4)、(5)生长循环2～5次，所得物质依次经过滤、去离子水洗涤、干燥、焙烧，制得Beta/ZSM-5纳米复合分子筛。

4.根据权利要求3所述的Beta/ZSM-5纳米复合分子筛的制备方法，其特征在于：步骤(3)中硬模板介孔碳是三维有序中孔结构的介孔碳，其有序中孔孔径为10～60nm。

5.根据权利要求3所述的Beta/ZSM-5纳米复合分子筛的制备方法，其特征在于：步骤(6)中干燥温度为70～90℃，干燥时间为6～12小时；焙烧温度为500～600℃，煅烧时间为6～12小时，升温速率为1～5℃/分钟。

6.根据权利要求3所述的Beta/ZSM-5纳米复合分子筛的制备方法，其特征在于：所述硅源为硅溶胶、硅酸、白炭黑或正硅酸四乙酯，铝源为异丙醇铝、硫酸铝、氯化铝或铝箔。

7.根据权利要求3所述的Beta/ZSM-5纳米复合分子筛的制备方法，其特征在于：所述针头式过滤器过滤精度为200nm或450nm。