[发明专利]一种多级孔ZSM-5沸石分子筛聚集体的制备及应用

摘要

本发明公开了一种多级孔ZSM-5沸石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沸石分子筛聚集体；该聚集体作为催化剂用于环己烷与叔丁醇和苯酚的羟基化反应。本发明与现有技术相比具有20~150nm纳米粒子堆积而成的聚集体结构，其比表面积可达600m2/g，总孔体积可达0.8cm3/g，转化率和选择性高，聚集体结构不但保持了单分散纳米粒子的活性，有效地解决纳米粒子催化剂在苯酚羟基化反应中的分离困难和使用寿命缩短的问题，具有一定的工业化推广运用前景和显著的经济价值。

主权项

一种多级孔ZSM‑5沸石分子筛聚集体的制备，其特征在于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沸石分子筛聚集体，具体制备包括以下步骤：a、  硅‑铝溶胶凝胶的制备将无机硅源与无机铝源按SiO2：Al2O3=1：0.003~0.05摩尔比混合，搅拌下滴加无机酸调节PH值至6~9，常温下进行10~180分钟搅拌反应，反应液经过滤分离，滤饼按H2O：SiO2=10~90：1摩尔比补水后制得多羟基化的硅‑铝溶胶凝胶；所述无机铝源为硫酸铝、硝酸铝或铝溶胶的酸溶液；所述无机硅源为水玻璃、硅溶胶或硅酸钠的水溶液；所述无机酸为盐酸、硝酸或硫酸；b、晶种导向剂的制备将四丙基铵（TPA）与正硅酸乙酯（TEOS）和H2O按0.15~0.40：1：20~40摩尔比混合搅拌成澄清溶液，在70~110℃温度下进行10~24小时晶化反应后制得四丙基铵晶种导向剂；所述四丙基铵（TPA）为四丙基氢氧化铵（TPAOH）或四丙基溴化铵(TPABr)；c、H‑分子筛聚集体的制备将上述多羟基化的硅‑铝溶胶凝胶与四丙基铵晶种导向剂按1：0.005~0.15摩尔比混合，在150~175℃温度下进行2~200小时晶化反应，反应液经过滤分离，滤出物经水洗至中性后在80~100℃温度下烘干得沸石原粉，将沸石原粉与硝酸铵按1:1摩尔比混合，在550℃温度下焙烧6~8小时进行离子交换，制得氢型的多级孔H‑ZSM‑5沸石分子筛聚集体。