The invention provides a preparation method of multistage porous ZSM 5 nano-aggregates. Specifically, alkali metal salts were added to the system formed by silicon, aluminium and alkali sources, then a small amount of nanocrystalline liquid was added to the system to form a gel state. Finally, a hedgehog-like multistage porous ZSM 5 nanoaggregate was synthesized by two-step temperature-changing crystallization strategy of low-temperature nucleation and high-temperature crystallization. The introduction of alkali salts solves the problem of non-uniformity of most aggregate zeolites, and the overall size of zeolites and the size of primary nanoparticles can be adjusted; the two-step temperature-changing crystallization strategy greatly shortens the crystallization time of zeolites; adding a small amount of nanocrystalline liquid in template-free system conforms to the concept of green chemical synthesis. Therefore, the invention has the advantages of simple operation, low energy consumption and environment friendliness, and has good industrial application value.
【技术实现步骤摘要】
一种多级孔ZSM-5纳米团聚体的制备方法
本专利技术提供了一种添加碱金属盐的无模板剂体系制备多级孔ZSM-5纳米团聚体的方法,属于多级孔分子筛及催化科学领域。
技术介绍
多级孔ZSM-5分子筛,结合了微孔分子筛的强酸性、水热稳定性及介孔分子筛的孔径优势,成为当前催化、吸附、分离等领域研究的热点。当前合成多级孔ZSM-5分子筛的方法主要有模板剂法、后处理法、无模板剂法等。模板剂法又分为硬模板法、软模板法[ZhangY,HanX,CheS.SynthesisofhierarchicalMFIzeoliteswithamicro-macroporouscore@mesoporousshellstructure[J].ChemicalCommunications,2019,55,810]。中国专利CN108658093A公开了一种制备多级孔ZSM-5分子筛的方法,即以阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为软模板剂,利用干胶转化法合成出多级孔ZSM-5分子筛。Sashkina采用聚苯乙烯球作为硬模板水热处理制备了多级孔ZSM-5沸石[SashkinaKA,LabkoVS,RudinaNA,etal.HierarchicalzeoliteFeZSM-5asaheterogeneousFenton-typecatalyst[J].JournalofCatalysis,2013,299:44-52]。以上模板剂法制备多级孔ZSM-5沸石需要向体系中添加大量的介孔模板剂,成本昂贵,且废液不利于环境保护。后处理法一般包括酸处理、碱处理等。Dai等利用TPAOH后处理法对实心 ...
【技术保护点】
1.一种多级孔ZSM‑5纳米团聚体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)以四丙基氢氧化铵、正硅酸乙酯、无水乙醇、水为原料,将其混合均匀后初步晶化得到富含不超过80nm的MFI纳米结构微晶液;(2)将硅源、铝源、碱源、水和碱金属盐以一定的摩尔比混合均匀得到溶胶混合物;所述硅源为硅溶胶、硅凝胶源、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、白炭黑中的至少一种;所述铝源为铝酸钠;所述碱源为氢氧化钠;所述碱金属盐为磷酸二氢钾;(3)向步骤(2)中的溶胶混合物中加入一定量的步骤(1)制备的微晶液,充分搅拌后,装入聚四氟乙烯内衬合成釜;采用低温成核‑高温晶化的两步变温晶化策略合成,晶化结束后分离、洗涤、干燥,得到粒径均一且具有刺猬状形貌的多级孔ZSM‑5纳米团聚体产品。
【技术特征摘要】
1.一种多级孔ZSM-5纳米团聚体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)以四丙基氢氧化铵、正硅酸乙酯、无水乙醇、水为原料,将其混合均匀后初步晶化得到富含不超过80nm的MFI纳米结构微晶液;(2)将硅源、铝源、碱源、水和碱金属盐以一定的摩尔比混合均匀得到溶胶混合物;所述硅源为硅溶胶、硅凝胶源、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、白炭黑中的至少一种;所述铝源为铝酸钠;所述碱源为氢氧化钠;所述碱金属盐为磷酸二氢钾;(3)向步骤(2)中的溶胶混合物中加入一定量的步骤(1)制备的微晶液,充分搅拌后,装入聚四氟乙烯内衬合成釜;采用低温成核-高温晶化的两步变温晶化策略合成,晶化结束后分离、洗涤、干燥,得到粒径均一且具有刺猬状形貌的多级孔ZSM-5纳米团聚体产品。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,各物质的摩尔比为TPAOH:TEOS:H2O:EtOH=7.5:28:360:1000。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:张雄福,赵国龙,刘海鸥,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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