[发明专利]一种金属‑非金属改性催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种金属-非金属改性催化剂，其特征在于，该催化剂由ZSM-5分子筛依次经金属和非金属化学改性得到，

所述金属为镁、铁、钴、镍、铜、锌、镓或钼；

所述金属和ZSM-5分子筛的质量比为(0.1~10):100；

所述非金属为磷或硼；

所述非金属和ZSM-5分子筛的质量比为(0.5~20):100。

2.根据权利要求1中所述金属-非金属改性催化剂，其特征在于，所述ZSM-5分子筛包括SiO₂和Al₂O₃，SiO₂和Al₂O₃的物质的量之比为(20~1000):1。

3.权利要求1或2所述金属-非金属改性催化剂的制备方法，包括以下步骤：

对ZSM-5分子筛依次进行第一焙烧、离子交换和第二焙烧，得到H型ZSM-5分子筛；

将所述H型ZSM-5分子筛在金属硝酸盐溶液中进行第一浸渍，然后对浸渍产物进行第三焙烧，得到金属改性的ZSM-5分子筛；

将所述金属改性的ZSM-5分子筛在非金属源溶液中进行第二浸渍，然后对浸渍产物进行第四焙烧，得到金属-非金属改性催化剂；

所述金属硝酸盐溶液中的金属为镁、铁、钴、镍、铜、锌、镓或钼，所述金属硝酸盐溶液的浓度为0.05~5mol/L；

所述非金属源为磷源或硼源。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述磷源为磷酸、三苯基膦或磷酸铵；

所述硼源为硼酸、三苯基硼或四硼酸钠；

所述非金属源溶液的浓度为0.05~5mol/L。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一焙烧的温度为450~600℃；

所述第一焙烧的时间为2~8小时；

所述第二焙烧的温度为450~600℃；

所述第二焙烧的时间为2~8小时。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述离子交换用交换液为铵盐溶液；

所述铵盐溶液的浓度为0.2~2mol/L。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述离子交换的液固比为10~40mL/g；

所述离子交换的次数为1~4次；

所述离子交换的温度为50~100℃；

所述离子交换的时间为2~12小时。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一浸渍的时间为6~24小时；

所述第三焙烧的温度为450~600℃；

所述第三焙烧的时间为2~8小时。

9.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述第二浸渍的时间为6~24小时；

所述第四焙烧的温度为450~600℃；

所述第四焙烧的时间为2~8小时。

10.权利要求1或2所述金属-非金属改性催化剂或者权利要求3~9任意一项所述制备方法制备的金属-非金属改性催化剂的应用，其特征在于，所述应用为催化甲醇转化制备对二甲苯。