[发明专利]一种介-微多级孔结构ZSM-5分子筛的制备方法

说明书

本发明提供了一种具有介‑微多级孔结构ZSM‑5分子筛的制备方法，属于沸石分子筛制备技术领域，该方法包括：按单质硼:ZSM‑5分子筛:去离子水质量比＝0.005‑0.05:1:5‑50，优选0.01‑0.03:1:10‑30，将所需含硼化合物、ZSM‑5分子筛和去离子水混合、打浆，然后于30‑95℃，优选60‑90℃温度下持续搅拌进行离子交换0.5‑3小时，优选1‑2小时，然后过滤、洗涤，所得滤饼于400～800℃，优选450～650℃，100％水蒸气条件下焙烧1～4小时，得介‑微多级孔结构ZSM‑5分子筛。本发明提供的介‑微多级孔结构ZSM‑5分子筛具有丰富的介孔孔道结构，并且其制备方法过程简单、环境友好、成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种改性ZSM-5分子筛的制备方法，具体涉及一种具有介-微多级孔结构的ZSM-5型分子筛的制备方法。

背景技术

ZSM-5分子筛是一类具有MFI孔道结构的硅酸盐类分子筛，已被广泛地用于石油化工、煤化工和精细化工等诸多领域。特别是对于催化裂化领域，ZSM-5分子筛独特的孔道结构使其可以选择性地催化汽油组分的烷基化、异构化和芳构化反应，从而降低汽油组分的烯烃含量，同时提高汽油辛烷值，改善汽油油品质量。然而，由于ZSM-5分子筛十元环孔道尺寸较小，限制了油气大分子在其孔道内的扩散传质过程，不利于油气大分子的反应，从而极大地限制了其应用。因此，制备具有较大孔道结构的介-微多级孔结构ZSM-5分子筛便成为当前的研究热点。

CN10172303A在ZSM-5沸石合成体系中加入多糖类化合物或其衍生物作为介孔造孔剂，造孔剂在沸石晶体生成过程中包裹沸石晶体，通过后续焙烧过程去除造孔剂，即可在沸石结构中形成介孔。

CN102583435A公开了一种具有介孔和微孔多级孔道结构ZSM-5分子筛的制备方法，其特征在于利用含有甲基的有机硅烷和正硅酸乙酯作为硅源一步法制备了介-微多级孔道结构的ZSM-5分子筛。

CN103657706A公开了一种高强度无粘结剂多级孔复合ZSM-5的制备方法，其特点在于采用介孔氧化硅作为前躯体，经铝源浸渍铝和有机铵离子浸渍处理后，在水蒸汽或水和有机胺混合蒸汽气氛下，利用气相合成法得到高强度无粘结剂多级孔复合的ZSM-5分子筛催化剂。

CN104030314A公开了一种多级孔结构ZSM-5分子筛的制备方法，其是利用四丙基溴化铵作为模板剂、采用廉价原料一步制备而得。该方法成本低，操作简单，得到的多级孔分子筛材料具有良好的物化性质和催化特性。

CN104261427A公开了一种多级孔ZSM-5分子筛的制备方法。首先将无机碱源、铝源加入去离子水中，并添加适量的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，随后将硅源缓慢加入，充分搅拌均匀，通过一步水热法合成“插卡”型的多级孔HCL-ZSM-5分子筛，其具有明显的多级孔结构特性。

CN104649295A公开了一种多级孔ZSM-5分子筛聚集体的制备及应用，其特点是采用无机铝源与无机硅源合成的硅-铝溶胶凝胶中添加以四丙基铵制备的晶种为导向剂，一步法合成具有开放孔道的多级孔ZSM-5分子筛。

CN104760974A公开了一步法合成具有开放微孔的多级孔道结构ZSM-5沸石的方法，其特点是在无机硅源与铝源组成的反应体系中引入活性胶态晶种，一步法合成具有开放孔道的多级孔道结构ZSM-5分子筛，所述胶态晶种由正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯或硅溶胶与模板剂混合后经水解、老化后制得；所述模板剂为四丙基氢氧化铵或四丙基溴化铵。

CN101003380B公开了一种多级孔道ZSM-5沸石的合成方法，其特征在于该方法含有用蔗糖溶液浸渍硅胶整体柱，然后干燥、聚合、炭化，得到炭硅复合物，然后将铝源、无机碱、有机胺和水混合，充分润湿炭硅复合物后，晶化并回收产物的过程。