[发明专利]含稀土的MFI拓扑学结构硅分子筛及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含稀土的MFI拓扑学结构硅分子筛，该分子筛含有硅元素、氧元素和稀土元素，以分子筛的总量为基准，稀土元素的含量为5-100μg/g；

该分子筛的BET比表面积为400-500m²/g，粒径为0.05-0.25μm。

2.根据权利要求1所述的分子筛，其中，该分子筛的BET比表面积为420-450m²/g，粒径为0.1-0.2μm；

优选地，该分子筛的外比表面积为35-70m²/g，优选为39-65m²/g。

3.根据权利要求1所述的分子筛，其中，稀土元素的含量为6-90μg/g，优选为6-65μg/g；

优选地，所述稀土元素选自La、Ce、Pr和Y中的至少一种，更优选为La和/或Ce；

优选地，二氧化硅与稀土元素的质量比为(10000-200000)：1，更优选为(10000-140000)：1。

4.一种含稀土的MFI拓扑学结构硅分子筛的制备方法，该方法包括：

(1)将硅源、有机模板剂、稀土源、醇和水混合，得到胶体混合物，其中，硅源、有机模板剂、醇和水的摩尔比为1：(0.05-0.5)：(4-15)：(5-100)，硅源与稀土源的质量比为(10000-200000)：1，硅源以SiO₂计，稀土源以稀土元素计；

(2)将所述胶体混合物进行两段变温醇-水热体系晶化，所述两段变温醇-水热体系晶化的条件包括：在40-70℃下晶化0.5-5天，然后在80-130℃下晶化0.5-5天；

(3)将步骤(2)得到的晶化母液进行过滤、第一干燥和第一焙烧；

(4)将步骤(3)焙烧得到的产物、有机碱和水混合，然后进行水热处理，对得到的水热处理母液进行洗涤、过滤、第二干燥和第二焙烧。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述硅源为有机硅酸酯，优选为正硅酸乙酯和/或正硅酸甲酯；

优选地，所述有机模板剂选自季铵碱类化合物，进一步优选为四丙基氢氧化铵和/或四乙基氢氧化铵；

优选地，所述稀土选自La、Ce、Pr和Y中的至少一种，更优选为La和/或Ce；

优选地，所述稀土源选自La、Ce、Pr和Y的硝酸盐、氯化物、硫酸盐和醋酸盐中的至少一种，进一步优选为La(NO₃)₃、La(OAc)₃、LaCl₃、La₂(CO₃)₃、Ce(NO₃)₃、Ce(NO₃)₄、Ce(OAc)₃、Ce(SO₄)₂和CeCl₃中的至少一种；

优选地，所述醇为乙醇和/或甲醇，优选为乙醇。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其中，硅源、有机模板剂、醇和水的摩尔比为1：(0.1-0.4)：(8-13)：(15-50)；

优选地，硅源与稀土源的质量比为(10000-140000)：1。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述两段变温醇-水热体系晶化的条件包括：在50-65℃下晶化1-1.5天，然后在100-120℃下晶化1.5-2天；

优选地，所述第一焙烧和第二焙烧的条件各自独立地包括：温度为400-600℃，时间为1-20h。