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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种高硅多级孔分子筛的制备方法,属于分子筛改性。
技术介绍
1、分子筛问世以来,由于其具有规则而均匀孔道体系、良好的吸附性、热稳定性和化学稳定性和较高的比表面积,被广泛用于石油化工、煤化工、环境保护与精细化工等催化领域。zsm-5、beta和丝光沸石分子筛已经被广泛应用于烃类裂解,异构,烷基化和芳构化等工业过程。其中,高硅分子筛具有更强的酸性位点,在依赖强酸催化反应体系中受到广泛关注。传统微孔分子筛催化剂存在扩散限制问题,导致酸中心利用率低和催化剂易积碳失活等问题。因此,在微孔分子筛中构造通透的多级孔结构成为解决上述问题的有效措施。
2、目前,工业上在微孔分子筛中构造多级孔结构的方法主要为后处理法(主要包括酸处理和碱处理)。酸处理通常构造出内包式的介孔,不能有效改善微孔分子筛的传质且骨架al的脱出会造成活性位点的损失。相比之下,碱处理不仅能在微孔分子筛中构造通透的多级孔结构还可以提高分子筛中al的含量,在工业中收到了广泛的关注。然而,碱处理技术长期受限于母体分子筛的si/al原子比。对于高硅分子筛,al位点的缺乏导致分子筛在碱液中过度溶解,不能形成规则的介孔结构。
技术实现思路
1、为了解决上述碱溶解过程中溶解不易控制,不能形成规则的介孔结构的问题,本申请通过在碱性介质中加入小分子有机含氧化合物,保护高硅分子筛在碱性溶液中不被过度溶解,进而在高硅分子筛中构成规则的多级孔结构。
2、根据本申请的一个方面,提供了一种高硅多级孔分子筛的制备方法,包括以下
3、a)将分子筛与含有机含氧化合物的碱性溶液混合加热,搅拌,焙烧i,得到产物a;
4、b)将产物a与铵盐溶液混合进行铵交换,焙烧ii,得到氢型分子筛。
5、所述多级孔分子筛具有微孔和介孔结构;
6、所述多级孔分子筛的比表面积为300~400m2/g,微孔比表面积为110~210m2/g,介孔比表面积为90~230m2/g;
7、所述多级孔分子筛的孔体积为0.2~0.4cm3/g,微孔孔容为0.05~0.1cm3/g,介孔孔容为0.1~0.3cm3/g。
8、可选地,所述分子筛为:
9、拓扑结构为mfi、si/al原子比在150-300之间、na2o含量0~0.5wt%的zsm-5分子筛;和/或
10、拓扑结构为bea、si/al原子比在80-150之间、na2o含量0~1.0wt%的beta分子筛。
11、可选地,在所述含有机含氧化合物的碱性溶液中,
12、所述有机含氧化合物具有醚键;
13、所述碱性溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的至少一种。
14、可选地,所述有机含氧化合物选自乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃和四氢吡喃中的至少一种。
15、可选地,在所述含有机含氧化合物的碱性溶液中,
16、所述碱性溶液的浓度为0.05~0.5mol/l;
17、所述有机含氧化合物的浓度为0.01~0.5mol/l。
18、可选地,所述碱性溶液的浓度选自0.05mol/l、0.1mol/l、0.2mol/l、0.3mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l中的任意值或两值之间的范围值。
19、可选地,所述有机含氧化合物的浓度选自0.01mol/l、0.05mol/l、0.1mol/l、0.2mol/l、0.3mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l中的任意值或两值之间的范围值。
20、可选地,所述分子筛的质量与所述含有机含氧化合物的碱性溶液的体积比为1g:5~40ml。
21、可选地,所述分子筛的质量与所述含有机含氧化合物的碱性溶液的体积比为1g:5ml、1g:10ml、1g:20ml、1g:30ml、1g:40ml中的任意比值或两比值之间的范围值。
22、可选地,所述铵盐溶液选自硝酸铵或氯化铵。
23、可选地,所述铵盐溶液的浓度为0.1~1.6mol/l。
24、可选地,所述物质a的质量与所述铵盐溶液的固液比为1g:20~40ml。
25、可选地,步骤a)中,所述加热的温度为45~85℃,搅拌的时间为15~90min。
26、可选地,步骤a)中,所述加热的温度选自45℃、55℃、65℃、75℃、85℃中的任意值或两值之间的范围值。
27、可选地,步骤a)中,所述搅拌的时间选自15min、30min、45min、60min、75min、90min中的任意值或两值之间的范围值。
28、可选地,所述搅拌后的物质洗涤至中性,100~120℃干燥12~24h。
29、可选地,所述焙烧i的温度为350~650℃,所述焙烧i的时间为3~6h。
30、可选的,所述焙烧i的温度选自350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃中的任意值或两值之间的范围值。
31、可选地,所述焙烧i的时间选自3h、4h、5h、6h中的任意值或两值之间的范围值。
32、可选地,所述焙烧ii的温度为350~650℃,焙烧ii的时间为3~6h。
33、可选的,所述焙烧ii的温度选自350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃中的任意值或两值之间的范围值。
34、可选地,所述焙烧ii的时间选自3h、4h、5h、6h中的任意值或两值之间的范围值。
35、本申请能产生的有益效果包括:
36、1)本申请所提供的制备方法,通过在碱性介质中加入小分子有机含氧化合物来调控碱性介质对高硅分子筛的溶解能力,可成功制得高硅多级孔分子筛。
37、2)本申请所提供的制备方法,制备得到的高硅多级孔分子筛具有规则的孔道。
38、3)本申请所提供的制备方法,制作成本低廉,操作简单,具有良好的工业化前景。
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1.一种多级孔分子筛的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述多级孔分子筛具有微孔和介孔结构;
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述分子筛的Si/Al原子比为80~300;
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述含有机含氧化合物的碱性溶液中,
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在所述含有机含氧化合物的碱性溶液中,
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述分子筛的质量与所述含有机含氧化合物的碱性溶液的体积比为1g:5~40mL。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铵盐溶液选自硝酸铵或氯化铵;
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中,所述加热的温度为45~85℃;
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述焙烧I的温度为350~650℃,所述焙烧I的时间为3~6h。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述焙烧II的温度为350
...【技术特征摘要】
1.一种多级孔分子筛的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述多级孔分子筛具有微孔和介孔结构;
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述分子筛的si/al原子比为80~300;
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述含有机含氧化合物的碱性溶液中,
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在所述含有机含氧化合物的碱性溶液中,
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述分...
【专利技术属性】
技术研发人员:张大治,魏宁,黄声骏,邹明明,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:
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