[发明专利]一种多级孔结构沸石吸附/催化剂及其构建方法

权利要求书

1.一种多级孔结构沸石吸附/催化剂，其特征在于：所述多级孔结构沸石吸附/催化剂为多孔莫来石纤维陶瓷球载体内部及表面均匀分布沸石分子筛，多孔莫来石纤维陶瓷球载体为双模式孔结构：孔径5μm的连通孔道和莫来石纤维相互交叉形成的0.5μm孔隙组成；其中沸石的质量分数为20 - 30 wt%，多孔陶瓷微球的平均粒径为50μm - 2mm；平均球形度为90%-100%；显密度为0.5 -1.2 g/cm³；堆积压碎强度为0.5-3MPa；

所述沸石为NaA，NaY，ZSM-5或Beta型沸石分子筛中的任意一种；沸石结晶于相互交叉的莫来石纤维间并与其稳固铆接;

多级孔结构由沸石材料中微孔 2 nm、介孔2 - 50 nm和多孔微球载体中的连通大孔50nm组成。

2.构建权利要求1所述的一种多级孔结构沸石吸附/催化剂的方法，其特征在于：步骤如下：

（1）以高岭土、铝矾土为主料，MoO₃为烧结助剂，按(3Al₂O₃·2SiO₂)_0.9(MoO₃)_0.1化学计量比称重、混合，以无水乙醇为介质，粉体与无水乙醇的体积比为1:2，球磨20h；然后烘干过筛，得到均匀的混合粉末；将去离子水、粉末质量1%的聚乙烯醇和混合粉末球磨24h，制备出水基陶瓷浆料；

（2）将稳定的水基陶瓷浆料通过震动滴液装置滴入玉米油中，油相温度为-5℃- -40℃；滴入油相中液滴的粒径为50μm -0.15mm；形成粒径分布范围50μm-1.5mm的凝固陶瓷珠，2min后过滤分离，并在-20℃乙酸乙酯中反复清洗；

（3）将凝固的陶瓷珠在冷冻干燥机中干燥12 h，随后将陶瓷珠坯体放入氧化铝坩埚，在马弗炉中烧结获得多孔莫来石陶瓷球载体，烧结工艺为500℃保温1h，1400℃保温2h，升温速率为20℃/min，获得多孔莫来石陶瓷球；

（4）将硅源、铝源及模板剂溶于去离子水中搅拌混合，加入已烧结后的多孔莫来石陶瓷珠，然后放入反应釜中晶化反应，晶化反应温度为150-250℃，反应时间为24-96h；过滤干燥，并将干燥样品放入马弗炉650℃焙烧8小时去除模板剂。

3.根据权利要求2所述的构建多级孔结构的沸石吸附/催化剂的方法，其特征在于：步骤（1）中水基陶瓷浆料的固相含量为10 - 30 vol%。

4.根据权利要求2所述的构建多级孔结构的沸石吸附/催化剂的方法，其特征在于：步骤（4）中所述模板剂为四乙基氢氧化铵TEAOH、四丙基氢氧化铵TPAOH或四甲基氢氧化铵TMAOH中的任意一种，铝源为铝酸钠，硅源为四乙氧基硅烷TEOS； 模板剂用量为1mol，铝源为0.65g，硅源为25g，去离子水用量为100g，多孔莫来石陶瓷球的加入量为10g。