[发明专利]直通介孔L型分子筛及其制备方法

说明书

本发明涉及一种直通介孔L型分子筛及其制备方法。主要解决以往技术在制备具有介孔L型分子筛时微孔‑介孔孔道无法完全连通，介孔孔道易坍塌等问题。本发明通过采用二次处理方法，在介孔分子筛中浸渍富含硅/铝/L模板剂的微乳液，通过二次晶化，在介孔分子筛内表面外延生长L型分子筛，继而生成具有直通型的介孔L型分子筛。该方法完美地解决了以上提到的问题，可用于多种直通介孔分子筛的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种直通介孔L型分子筛及其制备方法。

背景技术

L型分子筛属于菱沸石系列，由双六元环和can笼连接组成，孔径0.71纳米。该分子筛具有较高的水热稳定性以及较强的酸性和疏水性。因其独特的孔道结构以及较高抗积碳性能使其在主客体材料领域发挥着重要的作用。L型分子筛由linde公司首次开发，使用氢氧化钾作为结构导向剂，在100-175℃下晶化6h-10天制备而得。微孔分子筛的活性中心多在孔道内部。分子筛主孔道较长会增大分子在其孔道内部的扩散阻力，使目标产物分子不能及时扩散出孔道内部而最终发生二次反应生成其它分子。因此缩短扩散路径、减小扩散阻力具有重要的意义。在一块微孔分子筛晶体中引入介孔来减小扩散阻力、加快扩散：即，合成微孔-介孔复合的多级孔道结构的分子筛材料已经成为目前研究的热点。常见合成多级孔分子筛的方法是在合成体系中不仅加入促进分子筛骨架形成的微孔模板剂，还加入诱导介孔形成的介孔模板，包括作为硬模板的炭黑颗粒、碳纳米管、炭气凝胶、多糖类化合物等以及作为软模板的阳离子聚合物和两性分子的有机硅烷等，但是介孔模板的使用不仅增加了成本还造成合成步骤的复杂化，并不适合工业化。迄今，具有直接连通的介孔L型分子筛的制备还未有报道，说明常规合成方法更无法合成直通型介孔L型分子筛。

发明内容

本发明提供了一种新的直通介孔L型分子筛及其制备方法。该方法具有后处理过程简单；制备成本低(任何介孔分子筛都可以作为直接连通)；环境友好(微乳液全部浸渍，达到了废液零排放)；所得介孔L型分子筛达到真正微孔介孔无界连通等特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种直通介孔L型分子筛，其结构中的L型分子筛的微孔与介孔直接连通，所述微孔在介孔孔道中。

上述技术方案中，L型分子筛结构中的微孔与介孔分子筛结构中的介孔直接连通，且所述微孔存在于所述介孔孔道中。

上述技术方案中，介孔分子筛为具有直通孔道的介孔分子筛，较为优选地，为SBA或MCM系列，更为优选地，为SBA-15或MCM-41或MCM-48。

上述技术方案中，所述微孔与介孔孔壁无缝连接，微孔孔道与介孔孔道平行取向又比介孔孔道短，从而形成了直接连通的微～介孔部分。

上述技术方案中，所述直通介孔L型分子筛通过将含有L型分子筛原液的微乳液浸渍到介孔分子筛中，经晶化、焙烧后制得。

本发明还提供一种直通介孔L型分子筛的制备方法，包括以下步骤：

a)将模板剂、表面活性剂、水、铝源、硅源和有机溶剂混合，配制L型分子筛微乳液；

b)把配制的L型分子筛微乳液浸渍到介孔分子筛中得到前体A；

c)在90～260℃，在自生压力下，L型分子筛微乳液在介孔分子筛中晶化而得到介孔L型分子筛；

d)在300～600℃条件下将其焙烧0.5～72小时制得直通型介孔L型分子筛。

上述技术方案中，所述L型分子筛微乳液为油包水型微乳液。

上述技术方案中，所述L型分子筛微乳液中，模板剂、表面活性剂和水混合为水相，硅源、铝源和有机溶剂混合为油相，混合水相和油相得到微乳液。