[发明专利]一种双功能多级孔分子筛催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种双功能多级孔分子筛催化剂及其制备方法，属于分子筛催化材料制备领域，该催化剂由ZSM‑5分子筛颗粒在纳米尺度上并列排布，形成结构规整的晶体结构，颗粒之间的空隙形成尺寸不一的中孔，颗粒内部保持了ZSM‑5的微孔结构，催化剂含有路易斯酸点和布朗斯特酸点两种催化活性中心，具有两种催化功能，该催化剂结晶度好，未引入其它结构分子筛，微孔尺寸及形状均一，与双功能活性点配合，适合于生物质等大分子反应体系，有利于提高芳香类及烯类目标产物的选择性，该催化剂的制备方法简单，操作方便，易于工业化生产。

主权项

一种双功能多级孔分子筛催化剂及其制备方法，其特征在于该催化剂由ZSM‑5分子筛颗粒在纳米尺度上并列排布，形成结构规整的晶体结构，颗粒之间的空隙形成尺寸不一的中孔，颗粒内部保持了ZSM‑5的微孔结构，形成了多级孔结构，其微孔孔径为0.55~0.65 nm，其介孔尺寸为1~100 nm，分子筛结构上含有路易斯酸点和布朗斯特酸点，路易斯酸点强度和布朗斯特酸点的强度比可调；所述双功能多级孔分子筛催化剂的制备按照以下步骤进行：（1）按照各组分比例配制溶液，具体过程为：将一定量的浓度为10 M的NaOH溶液和去离子水加入浓度为1 M的TPAOH溶液中充分混合，之后将一定量的Ludox HS‑40逐滴加入上述混合溶液中，并搅拌1 h形成透明溶液，最后将一定量的Aluminum isopropoxide加入上述混合溶液中，并搅拌30min，最后配制的溶液中各成分的比例为：SiO2 : 0.25 TPAOH : (0.006~0.02) Al2O3 : 0.014 Na2O : 16.44 H2O；（2）利用水热法进行结晶，具体过程为：将上述配制的混合溶液置入特氟龙内衬的金属反应器中，在90~135 oC的条件下处理48~72 h，将得到的固体物质使用蒸馏水清洗后在100 oC 的温度下过夜干燥，干燥后置于管式炉内煅烧12 h，煅烧温度为550 oC；（3）采用原子植入的方法引入路易斯酸点，具体方法是将上述得到的固体物质先进行脱铝，再在加入金属离子溶液，在水热环境下处理12~120 h，这些金属离子包括Al, Ga, Sn, Ti, Zr或它们的组合。