[发明专利]一种单分散分子筛微球及其制备方法

权利要求书

1.一种单分散分子筛微球，其特征在于，所述单分散分子筛微球是由分子筛晶体堆积而成的球形结构，其中，所述分子筛晶体中铝和硅的摩尔比为0~1:1；且所述单分散分子筛微球包含多级孔结构，即包括分子筛晶体内微孔以及分子筛晶体之间的孔道。

2.根据权利要求1所述的单分散分子筛微球，其特征在于，所述单分散分子筛微球直径为1~1000 μm。

3.根据权利要求1所述的单分散分子筛微球，其特征在于，所述单分散分子筛微球的粒径变异系数(即CV值)小于10%。

4. 根据权利要求1所述的单分散分子筛微球，其特征在于，所述组成微球的分子筛晶体的粒径为20~2000 nm。

5.根据权利要求1所述的单分散分子筛微球，其特征在于，所述单分散分子筛微球的包括但不限于LTA型单分散分子筛微球、SOD型单分散分子筛微球、MFI型单分散分子筛微球；进一步的，所述MFI型单分散分子筛微球包括ZSM-5和Silicalite-1型单分散分子筛微球；更进一步的，所述LTA型单分散分子筛微球中Al：Si摩尔比为1：1；进一步的，所述SOD型单分散分子筛微球中Al：Si摩尔比为1：1；进一步的，所述ZSM-5型单分散分子筛微球中Al：Si摩尔比为1：40；进一步的，所述Silicalite-1型分子筛微球为全Si分子筛微球。

6.一种权利要求1~5任一项所述单分散分子筛微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将碱溶解在去离子水中，加入铝源搅拌形成澄清溶液；

S2：将单分散多孔二氧化硅微球加入到S1所述溶液中，进行第一次搅拌，然后抽真空处理，再进行第二次搅拌，即得到单分散分子筛微球前驱体混合物；

S3：将上述单分散分子筛微球前驱体混合物转移至聚四氟乙烯反应笼中干燥，得干燥前驱物；

S4：将所得干燥前驱物和聚四氟乙烯反应笼转移到聚四氟乙烯水热反应内胆中，加入蒸气相物质，且确保蒸气相物质不接触所述干燥前驱物，加热进行蒸气相反应，反应结束后将得到的混合物降温，然后进行固液分离、洗涤和干燥，即得单分散分子筛微球；

优选的，所述碱：去离子水：铝源：单分散多孔二氧化硅微球的摩尔量之比为1~10：1~1000：0~1：1；

优选的，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钙、氢氧化铝、氢氧化银、氢氧化铅、氢氧化锌、氢氧化铯、碳酸钾、碳酸钠、氨水、联氨、羟氨、液氨中的任意一种或几种；

优选的，所述铝源选自铝箔、铝粉、氯化铝、偏铝酸钠、硫酸铝、硝酸铝、异丙醇铝、拟薄水铝石、氢氧化铝中的任意一种或几种；

优选的，S2中所述单分散多孔二氧化硅微球直径为1~1000 μm，其粒径变异系数（CV值）小于10%；优选的，所述单分散多孔二氧化硅微球的直径为3~100 μm；优选的，所述二氧化硅微球粒径变异系数（CV值）≤3%;

优选的，S2中所述搅拌转速为100~2000 rpm，优选为500 rpm；所述搅拌温度为常温；所述第一次搅拌时间为20~60 min；

优选的，S2中抽真空处理的绝对压力为0 Pa~6000 Pa；

优选的，所述抽真空5~20 min；

优选的，S3所述干燥温度在0~100 ℃之间；

优选的，所述干燥时间为3~24 h；

优选的，S4所述干燥前驱物与蒸汽相物质的质量比1：10~1000；进一步优选的，S4所述蒸气相物质选自去离子水、乙醇、甲醇、丙醇、四乙基氢氧化铵、三乙胺、二乙胺、乙二胺中的任意一种或几种；

优选的，S4所述的蒸气相反应中，温度在0~300 ℃之间；

优选的，S4所述的蒸气相反应中，所述压力在10 bar~常压之间；

优选的，S4所述的蒸气相反应中，所述反应时间为1~240 h；

优选的，S4所述的降温至常温；

优选的，S4所述固液分离方法选自滤膜过滤、离心分离、沉降分离中的一种或多种；

优选的，S4所述采用去离子水、乙醇、丙酮、甲醇、石油醚中的一种或多种进行洗涤，优选去离子水；

优选的，S4所述干燥选自红外干燥、鼓风干燥、真空干燥、双锥干燥、刮膜干燥中的一种或多种。