A preparation method of hierarchical hetero atom MFI type molecular sieve, which comprises the following steps: S1, dry gel preparation; S2, dry gel pre carbonization sulfuric acid; S3, dry gel carbonization to prepare C SiO
【技术实现步骤摘要】
一种多级孔道杂原子MFI型分子筛及其制备方法
本专利技术属于分子筛的制备
具体地说涉及一种多级孔道杂原子MFI型分子筛及其制备方法。
技术介绍
具有MFI二维孔道结构的沸石材料在催化及精细化工领域具有非常重要的地位。20世纪80年代,Enichem公司首次将过渡金属钛引入分子筛骨架,合成了具有MFI结构的钛硅分子筛(TS-1),并成功地用于过氧化氢参与的烃类选择性氧化反应,使得分子筛从酸碱催化领域扩展到氧化还原催化领域,成为分子筛催化的里程碑。此后,含有金属离子的杂原子分子筛不断涌现,已经合成出含有Cu,V,Fe,Mn,Ni,Ga,Zn,Ag,Co等多种杂原子ZSM-5分子筛,它们在芳构化、羟基化和甲醇制烯烃等反应中显示出了较高的活性和选择性。但是,由于MFI型沸石的孔径(0.55nm)较为狭窄,动力学直径较大的反应物分子不能进入其孔道内与活性中心发生作用,限制了其在大分子反应中的应用。上世纪90年代,介孔分子筛的出现弥补了微孔分子筛的不足,为大分子反应提供有利的空间。然而,介孔分子筛孔壁的无定形性,较大地制约了其在工业上的应用。多级孔道MFI型分子筛材料既具有微孔分子筛的优点(强的水热稳定性和酸性),又具备介孔分子筛的优点(良好的扩散性),被认为是一种新型的催化材料,引起了科研工作者的广泛关注。近年来,研究者尝试利用各种方法制备多级孔道MFI型分子筛。其一为“后处理法”,主要包括高温热处理、水蒸气热处理、酸处理、碱处理等。但是,后处理法往往伴随着骨架结构的坍塌,结晶度下降,且条件控制比较苛刻,操作复杂。其二是以介孔分子筛为主体,通过孔壁晶化或者纳 ...
【技术保护点】
一种多级孔道杂原子MFI型分子筛的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:S1、干凝胶的制备:将硅源、0.01~0.5mol/L酸、介孔碳源和去离子水混合均匀,按照碱源与介孔碳源的摩尔比值为0.01~1的比例加入碱源成凝胶,将凝胶干燥、研磨后制得干凝胶;S2、干凝胶的硫酸预炭化:控制干凝胶和硫酸溶液的液固比在5~80mL/g,将步骤S1制备的干凝胶加入到质量浓度为1~30%的硫酸溶液中搅拌1~24h,蒸干溶液后,在120~200℃下炭化4~72h,获得固体粉末;S3、干凝胶的高温炭化:将步骤S2制备获得的固体粉末在惰性气体保护下,于400~1000℃下炭化1~60h,得到C‑SiO
【技术特征摘要】
1.一种多级孔道杂原子MFI型分子筛的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:S1、干凝胶的制备:将硅源、0.01~0.5mol/L酸、介孔碳源和去离子水混合均匀,按照碱源与介孔碳源的摩尔比值为0.01~1的比例加入碱源成凝胶,将凝胶干燥、研磨后制得干凝胶;S2、干凝胶的硫酸预炭化:控制干凝胶和硫酸溶液的液固比在5~80mL/g,将步骤S1制备的干凝胶加入到质量浓度为1~30%的硫酸溶液中搅拌1~24h,蒸干溶液后,在120~200℃下炭化4~72h,获得固体粉末;S3、干凝胶的高温炭化:将步骤S2制备获得的固体粉末在惰性气体保护下,于400~1000℃下炭化1~60h,得到C-SiO2复合物;S4、多级孔道杂原子MFI型分子筛的制备:将含杂原子的化合物、微孔模板剂、碱源和去离子水混合均匀后,加入C-SiO2复合物,20~30℃下搅拌4~36h,晶化、洗涤、干燥、焙烧后制得多级孔道杂原子MFI型分子筛。2.如权利要求1所述的多级孔道杂原子MFI型分子筛的制备方法,其特征在于:步骤S1中,所述硅源:酸:介孔碳源:去离子水按照1:0.001~0.02:0.01~2:15~100的摩尔比配制;步骤S4中,C-SiO2复合物、微孔模板剂、碱源、含杂原子的化合物和去离子水按照1:0.1~1.0:0.1~2:0.001~0.05:10~100的摩尔比混合均匀。3.如权利要求1所述的多级孔道杂原子MFI型分子筛的制备方法,其特征在于:硅源为硅溶胶、水玻璃、四甲基正硅酸酯、四乙基正硅酸酯中的一种。4.如权利要求1所述的多级孔道杂原子MFI型分子筛的制备方法,其特征在于:步骤S4中,所述的杂原子包括Ti、Al、Fe、Mn、V中的一种或几种;其...
【专利技术属性】
技术研发人员:李颢,刘晓雪,张瑞雪,郭彬彬,熊招娣,盛全,张秉毅,
申请(专利权)人:长江大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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