[发明专利]一种三维有序大孔ZMS-5分子筛材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三维有序大孔ZMS-5分子筛材料的制备方法，其特征在于，所述分子筛为MFI结构的ZSM-5分子筛，具有三维有序大孔和微孔结构，三维有序大孔的平均孔径为50nm-1μm，微孔的平均孔径为0-2nm；

所述制备方法包括如下步骤：

1)制备分子筛前驱体溶液；

2)利用所述前驱体溶液作为浸渍液浸渍干燥的胶体晶体模板；

3)去除多余的前驱体溶液，得到含有前驱体溶液的胶体晶体模板并将其烘干；

4)利用水蒸气辅助法晶化步骤3)得到的烘干产物；

5)在空气条件下利用管式炉焙烧去除步骤4)晶化后产物中的模板剂，得到三维有序大孔ZMS-5分子筛材料；

所述分子筛前驱体溶液为澄清透明；

以硅源、铝盐及微孔模板剂为原料制备分子筛前驱体溶液；

所述硅源为正硅酸四乙酯；铝盐为硝酸铝或异丙醇铝；微孔模板剂为四丙基氢氧化铵；将上述原料混合得到混合溶液并置于20-45℃水浴中搅拌12-48h制备分子筛前驱体溶液；

所述胶体晶体模板为PMMA胶体晶体模板，PMMA胶体晶体模板的制备方法首先采用无皂乳液聚合法制备单分散聚合物微球；再利用离心沉积法制备胶体晶体模板；

所述步骤3)烘干的条件是：50-90℃烘箱中恒温12-36h干燥；

所述步骤4)是将烘干后的样品通过玻璃瓶放入反应釜内，釜外放入3-10g的水，利用水蒸气辅助法在70-120℃下晶化3-11天；

步骤5)中空气气氛中的空气流速为40-100mL/min，设定管式炉以1-3℃/min的升温速率程序升温至450-1000℃。

2.根据权利要求1所述的一种三维有序大孔ZMS-5分子筛材料的制备方法，其特征在于，所述PMMA胶体晶体模板的制备方法包括以下步骤：

将单体甲基丙烯酸甲酯与二次蒸馏水混合，加入四口反应器中，并用水浴加热至60-90℃，整个过程在搅拌下进行，其中搅拌的转速在250-400rpm/min；随后，在氩气保护下，加入60-90℃的过硫酸钾引发剂水溶液，持续搅拌1-5h，得到单分散聚甲基丙烯酸甲酯乳液，其中搅拌的转速在250-400rpm/min，得到PMMA微球乳液；

将PMMA微球乳液置于离心管中，以1000-10000rpm的转速离心处理1-30h，得到紧密堆积的胶体晶体模板，或者将微球乳液置于平底容器内，以40-80℃的温度在干燥箱中缓慢蒸发，微球沉积得到胶体晶体模板。