[发明专利]小孔Cu-ZK-5分子筛催化剂制备方法及其应用

权利要求书

1.一种小孔Cu-ZK-5分子筛催化剂制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

(1)铵交换：将ZK-5分子筛加入到氯化铵溶液中，在加热条件下搅拌10-14h，得到H-ZK-5分子筛；

(2)铜交换：将H-ZK-5分子筛加入到醋酸铜溶液中，置于70-90℃下搅拌0.5-2h；

(3)洗涤干燥：将搅拌后所得产物经去离子水充分洗涤后，放于100-120℃烘箱中干燥10-14；

(4)焙烧：将干燥后的产物放置于马弗炉中焙烧，以1-3℃/min的升温速率升温至400-500℃，恒温3-6h，制成。

2.根据权利要求1所述小孔Cu-ZK-5分子筛催化剂制备方法，其特征在于，步骤(1)所述ZK-5分子筛与氯化铵溶液的用量质量比为(0.5-2)：100；步骤(2)所述H-ZK-5分子筛与醋酸铜溶液的用量质量比为(0.5-2)：100。

3.根据权利要求1所述小孔Cu-ZK-5分子筛催化剂制备方法，其特征在于，所述ZK-5分子筛的制备方法如下：

(1)铝酸盐溶液制备：将氢氧化钾溶解于去离子水中，待KOH完全溶解后，加入铝源并将溶液加热，持续搅拌直至溶液澄清，加入无机离子模板剂，继续搅拌至完全混合；

(2)硅铝酸盐凝胶制备：在搅拌条件下，向铝酸盐溶液中逐滴加入硅源，持续搅拌至混合物呈凝胶状；

(3)反应：将硅铝酸盐凝胶移入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在静置状态下于90-110℃反应4-6d；

(4)洗涤干燥：将步骤(3)反应所得产物经去离子水洗涤后，放于烘箱中干燥10-14h；

(5)焙烧：将干燥后的产物放置于马弗炉中焙烧，以1-3℃/min的升温速率升温至550-560℃，恒温4-6h，得到ZK-5分子筛。

4.根据权利要求3所述小孔Cu-ZK-5分子筛催化剂制备方法，其特征在于，所述无机离子模板剂为氢氧化铯和/或氢氧化铷。

5.根据权利要求3所述小孔Cu-ZK-5分子筛催化剂制备方法，其特征在于，各化学组分的比例包括但不限于K₂O:Al₂O₃:SiO₂:Cs₂O:H₂O＝0.24:0.125-0.5:1-25:0.03:7.5，合成产物Si/Al在1-25之间。

6.根据权利要求1所述小孔Cu-ZK-5分子筛催化剂制备方法，其特征在于，所述ZK-5分子筛的制备方法如下：

(1)铝酸盐溶液制备：将氢氧化钾溶解于去离子水中，待KOH完全溶解后，加入铝源并将溶液加热，持续搅拌直至得到澄清溶液；

(2)硅酸盐溶液制备：将锶源和有机模板剂依次溶解于去离子水中，随后在搅拌条件下，向上述溶液中逐滴加入硅源，搅拌得到硅酸盐溶液；

(3)硅铝酸盐凝胶制备：将冷却后的铝酸盐溶液加入硅酸盐溶液中，持续搅拌至混合物呈凝胶状；

(4)反应：将步骤(3)得到的凝胶移入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，在静置状态下于140-160℃反应5-6d；

(5)洗涤干燥：将步骤(4)所得产物经去离子水充分洗涤后，放于烘箱中干燥10-14h；

(6)焙烧：将干燥后的产物放置于马弗炉中焙烧，以1-3℃/min的升温速率升温至550-580℃，恒温4-6h，得到ZK-5分子筛。

7.根据权利要求6所述小孔Cu-ZK-5分子筛催化剂制备方法，其特征在于，所述有机模板剂为冠醚类、有机胺类、醇类中的一种或一种以上。

8.根据权利要求6所述小孔Cu-ZK-5分子筛催化剂制备方法，其特征在于，各化学组分的比例包括但不限于K₂O:Al₂O₃:SiO₂:SrO:18-冠醚-6:H₂O＝2.3:1:25:0.1：1.0:160，合成产物Si/Al在1-25之间。