[发明专利]一种多级孔分子筛及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多级孔分子筛及其制备方法，是将酶解残渣进行粉碎、干燥处理；将处理后酶解残渣与含乙醇、碱的混合液混合，在180‑220℃反应一定时间，过滤，滤液蒸发水分后得到酶解木质素；产生的滤渣经水洗、干燥，加入碱液处理一定时间，过滤得到溶液A；采用水热合成法制备分子筛，在分子筛母液中加入一定量的溶液A，产物通过离心、洗涤、干燥、焙烧得到多级孔分子筛。本发明利用酶解残渣制备多级孔分子筛，可以得到收率高、介孔孔容多的多级孔分子筛，并且实现了废弃物的有效利用，经济性显著提高。

技术领域

本发明属于生物质能源领域，具体涉及一种多级孔分子筛及其制备方法。

背景技术

多级孔分子筛包含不同尺度的孔道结构，同时结合了微孔分子筛晶体优异的水热稳定性和介孔、大孔材料优异的扩散传输性能，在催化领域表现出比传统微孔分子筛更加优异的性能。

目前，多级孔分子筛的合成方法主要有后处理法和模板剂法。后处理法主要包括高温热处理、水蒸气热处理、酸处理、碱处理等。但通过后处理法获得的介孔不规则，并且往往伴随着骨架结构的坍塌，而且后处理法的处理过程条件控制比较苛刻，操作复杂。模板剂法是在微孔合成时产生介孔，主要是通过加入模板剂实现，根据模板剂的性质分为硬模板剂和软模板剂。硬模板剂通常为炭气凝胶、炭黑、碳纳米管、有机聚合物微球等，它们多为刚性材料，不溶于分子筛合成体系。因此，采用硬模板剂来合成多孔分子筛由于硬模板剂成本极为高昂，很难真正实现工业化；而且存在产物分子筛中介孔/大孔分散不均等缺点。

中国专利CN105399110A公开了一种多孔ZSM-5分子筛的合成方法，是在ZSM-5分子筛合成过程中添加硬模板剂，然后对合成的ZSM-5分子筛进行高温焙烧去除模板剂，从而制备得到含有多种孔道大小的ZSM-5分子筛。该发明采用适合的碳纳米管作为固体模板剂，通过控制水热反应的条件，即可在沸石分子筛中引入理想的孔道结构。经合成的多孔ZSM-5分子筛具有多级尺寸孔道结构，多孔碳纳米管模板能够贯穿整个沸石晶体，具有更大比表面积和更多活性位点，增加了ZSM-5分子筛的应用。

中国专利CN103073019A公开了一种多级孔沸石分子筛及其制备方法，是利用沸石合成的传统模板剂四乙基溴化铵TEABr或四乙基氢氧化铵TEAOH作为模板剂来合成多级孔沸石分子筛，解决目前多级孔沸石分子筛材料的合成要么通过后处理要么利用昂贵的硬模板剂来实现制造中孔的问题，该材料由于其扩散路径大大缩短及酸位可及性的提高，在精细化工、石油化工的催化、吸附和分离方面具有很重要的实用价值。

中国专利CN105712379A公开了一种高产率合成多级孔ZSM-5分子筛的方法，该方法在不使用硬模板剂的情况下，以少量微孔模板剂配合聚季铵盐，合成得到了结晶度高、酸性强、水热稳定性好的多级孔ZSM-5分子筛。尽管上述方法都能得到同时含有介孔和微孔结构的分子筛，但所采用的模板剂价格昂贵，合成操作过程复杂，且均涉及到大量微孔导向剂的使用，因而成本高，环境污染重，不适合大规模工业应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多级孔分子筛及其制备方法。本发明利用酶解残渣制备多级孔分子筛，可以得到收率高、介孔孔容大的多级孔分子筛，并且实现了废弃物的有效利用，经济性显著提高。

本发明利用酶解残渣制备多级孔分子筛的方法，包括如下内容：

（1）将酶解残渣进行粉碎、干燥处理；

（2）将处理后酶解残渣与含乙醇、碱的混合液混合，在180-220℃反应一定时间，过滤，滤液蒸发水分后得到酶解木质素；

（3）将步骤（2）产生的滤渣经水洗、干燥，加入碱液处理一定时间，过滤得到溶液A；

（4）采用水热合成法制备分子筛，在分子筛母液中加入一定量的溶液A，产物通过离心、洗涤、干燥、焙烧得到多级孔分子筛。