[发明专利]HZSM-5/SAPO-11核壳分子筛的制备及应用

摘要

本发明提供一种具有微介孔多级孔结构的HZSM‑5/SAPO‑11核壳分子筛的阳离子试剂辅助两段晶化的制备方法，其特点是，将经阳离子试剂改性的HZSM‑5在SAPO‑11低温晶化液中吸附SAPO‑11纳米晶后，微调低温晶化液原料含量后原位进行高温晶化，使SAPO‑11在HZSM‑5表面交联长大直至覆盖整个HZSM‑5分子筛晶体，制备得到单晶HZSM‑5分子筛为核、多晶SAPO‑11分子筛为壳的多级孔HZSM‑5/SAPO‑11核壳分子筛，其中壳相由30~50nm的SAPO‑11纳米晶堆积而成，并形成均匀分布的8nm左右的晶间孔，具有微介孔多级孔结构；该核壳分子筛作为催化剂用于异丁烷芳构化反应。

主权项

1.一种HZSM‑5/SAPO‑11核壳分子筛的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）HZSM‑5分子筛的改性处理将HZSM‑5核相分子筛加入质量分数为1%~20%的阳离子试剂水溶液中超声10min~480min进行分散，在0℃~100℃下，将上述溶液搅拌处理1h~24h，离心、干燥、研磨后得到外表面呈正电性的HZSM‑5分子筛；所述阳离子试剂为PDDA、C19H42NBr或者C21H46O3Si；（2）SAPO‑11分子筛的低温晶化制备SAPO‑11分子筛的初始溶胶，其硅源、铝源、磷源、模板剂、去离子水以及醇类化合物的投料摩尔比为n(SiO2):n(Al2O3):n(P2O5):n(Template):n(H2O):n(ROH)=(0.1~1):(0.5~2):(0.3~1.5):(0.8~1.8):(21~151):(0~1.3)；具体过程为：在0℃~60℃条件下，将铝源和磷源依次加入去离子水中，强烈搅拌10min~480min后加入硅源，搅拌10min~480min后加入模板剂和有机醇，继续搅拌120min~600min后装入晶化釜，于60℃~150℃下低温晶化0.5h~24h；所述模板剂为二正丙胺、二异丙胺中的一种或者两者混合物；（3）SAPO‑11分子筛的高温晶化将步骤（2）的低温晶化液经骤冷后取出，加入去离子水并进行超声分散后，将步骤（1）得到的改性HZSM‑5分子筛加入其中，吸附SAPO‑11微晶0.5h~24h后，于150℃~240℃较高温度下晶化12h~72h，经洗涤、过滤、干燥、焙烧后得到HZSM‑5/SAPO‑11核壳分子筛，该HZSM‑5/SAPO‑11核壳分子筛用于异丁烷芳构化反应中。