[发明专利]一种沿c轴生长的ZSM-5分子筛的可控制备方法

说明书

本发明提供了一种沿c轴生长的ZSM‑5分子筛的可控制备方法，包括以下步骤：A)将硅源、模板剂和水混合搅拌后，进行水热反应，得到Silicalite‑1晶种；B)将所述Silicalite‑1晶种滴加至由铝源、添加剂和水混合得到的浑浊液中，得到混合物；C)将所述混合物平铺至纤维板表面，经过陈化，得到吸附干胶的纤维板；D)密闭条件下，在所述吸附干胶的纤维板下方放置溶液，进行晶化反应，得到表面附有晶化后的粉末固体的纤维板；E)将所述晶化后的粉末固体剥离纤维板后，干燥和焙烧，得到沿c轴生长的ZSM‑5分子筛。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种沿c轴生长的ZSM-5分子筛的可控制备方法。

背景技术

分子筛催化剂的理化性能与分子筛形貌(形状和大小)有密切的关系。分子筛的形貌往往会影响其外比表面积、中孔大孔的分布，进而影响分子的接触时长、扩散时长、大分子的交换。而分子筛合成方法、原料、陈化温度与陈化时间和晶化条件对合成ZSM-5分子筛的形貌都有影响。

目前，ZSM-5分子筛具有十分广泛的应用领域(医药、石油化工、香水等)，特别ZSM-5上的十元环接近苯的动态直径、ZSM-5的孔道弯曲交错，使得它对于苯类的反应特别有效和具有很强的抗积碳能力。

很多传统的ZSM-5的合成方法不具有可控性，使得ZSM-5的合成质量参差不齐，其孔道结构和十元环的分布都在分子筛里随机分配，沿a/b/c三轴上无序结晶，不具有动力学优势。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种沿c轴生长的ZSM-5分子筛的可控制备方法，本发明提供的制备方法得到的分子筛在宏观下为六边形状结构，微观下孔结构十分规整，沿a[100]和b[010]轴的长度比例不变，c[001]轴尺寸可用工艺条件来调控。

本发明提供了一种沿c轴生长的ZSM-5分子筛的可控制备方法，包括以下步骤：

A)将硅源、模板剂和水混合搅拌后，进行水热反应，得到Silicalite-1晶种；

B)将所述Silicalite-1晶种滴加至由铝源、添加剂和水混合得到的浑浊液中，得到混合物；

C)将所述混合物平铺至纤维板表面，经过陈化，得到吸附干胶的纤维板；

D)在密闭条件下，在所述吸附干胶的纤维板下方放置溶液，进行晶化反应，得到表面附有晶化后的粉末固体的纤维板；

E)将所述晶化后的粉末固体从纤维板表面剥离后，经过干燥和焙烧，得到沿c轴生长的ZSM-5分子筛。

优选的，所述硅源为正硅酸乙酯、二氧化硅、硅酸钠或硅溶胶；

所述铝源为硝酸铝盐、碳酸铝盐、醋酸铝盐、磷酸铝盐、酸式盐或氧化铝、铝溶胶、拟薄水铝石中的一种或多种；

所述模板剂为TPAOH、TPABr、TEABr、TEAOH、TBAOH、TBABr、三乙胺、乙二胺、吡咯烷酮同系物中的一种或多种；

所述添加剂为Na2SO4、NaHSO4、K2SO4、KHSO4、H2SO4、乙醇、甲醇和HCl中的一种或多种。

优选的，步骤A)中，所述硅源、模板剂和水的质量比为(1～100)：(1～100)：(1～7000)；

步骤B)中，所述铝源、添加剂和水的质量比为(1～100)：(0～100)：(1～1000)；