本發(fā)明涉及分子篩，具體涉及一種zsm-5分子篩及其制備方法與應(yīng)用、三異丙苯的催化裂解方法。

背景技術(shù)：

1、具有mfi結(jié)構(gòu)的zsm-5分子篩具有三維孔道結(jié)構(gòu)，沿著a-軸的折型孔道孔徑較小而沿著b-軸的直型孔道較大因此，分子在其不同孔道內(nèi)的擴(kuò)散速率不同，縮短b-軸可以有效減緩擴(kuò)散阻力對催化性能的影響。ryoo等人使用兩親型結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑合成了mfi沸石納米片，引入介孔/大孔，大大提高擴(kuò)散性能和酸位可及性[ryongryoo?et?al.,science,333(6040)；ryong?ryoo?et?al.,chem.mater.,2011,23,5131-5137]。然而利用兩親型結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑導(dǎo)致沸石酸濃度范圍減小，常常無法合成更高si/al的分子篩，同時(shí)還存在結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑價(jià)格昂貴、分子篩結(jié)晶度低、酸強(qiáng)度和水熱穩(wěn)定性低、合成收率低等問題。

2、xiao和rimer等人分別采用了小分子季銨鹽模板劑和無模板法，合成了納米片zsm-5分子篩，但仍存在硅鋁比窗口窄，在催化應(yīng)用中酸性不易調(diào)控的問題[feng-shouxiao?et?al.,j.am.chem.soc.,2022,144,14,6270-6277；jeffrey?d.rimer?et?al.,adv.mater.,2021,33,2100897]。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的zsm-5分子篩存在傳質(zhì)困難，例如其在有機(jī)物轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的催化性能較差的問題，提供一種zsm-5分子篩及其制備方法與應(yīng)用、三異丙苯的催化裂解方法。該zsm-5分子篩可及性好，使用其進(jìn)行有機(jī)物轉(zhuǎn)化反應(yīng)，例如將其用于三異丙苯的催化裂解反應(yīng)時(shí)具有較好的催化性能。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種zsm-5分子篩，其中，所述zsm-5分子篩具有片狀納米晶體交叉組裝構(gòu)成的團(tuán)聚體晶體形貌，且分子篩中相鄰的片狀納米晶體之間具有由90°±10°旋轉(zhuǎn)共生和30°±5°旋轉(zhuǎn)共生的片狀納米晶體交叉組裝構(gòu)成的團(tuán)聚體晶體形貌。

3、本發(fā)明第二方面提供了本發(fā)明第一方面所述的zsm-5分子篩的制備方法，其中，該制備方法包括：在結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑存在下，對含硅源的原料混合液進(jìn)行晶化處理，其中，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑含有式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元a，

4、

5、式(1)中，x為鹵素離子或者氫氧根離子，*表示連接位點(diǎn)。

6、本發(fā)明第三方面提供了本發(fā)明第一方面所述的zsm-5分子篩在吸附處理和/或有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的應(yīng)用。

7、本發(fā)明第四方面提供了一種三異丙苯催化裂解的方法，其中，該方法包括：在本發(fā)明第一方面所述的zsm-5分子篩和/或本發(fā)明第一方面所述的zsm-5分子篩氫型改性后的氫型zsm-5分子篩作為活性組分存在下，三異丙苯進(jìn)行催化裂解反應(yīng)。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有下述有益處效果：

9、本發(fā)明的zsm-5分子篩中具有相鄰的片狀納米晶體之間由90°±10°旋轉(zhuǎn)共生和30°±5°旋轉(zhuǎn)共生的片狀納米晶體交叉組裝構(gòu)成的團(tuán)聚體晶體形貌，其晶體形貌特殊，可及性好，進(jìn)行有機(jī)物轉(zhuǎn)化反應(yīng)具有較好的催化性能，該形貌的分子篩具有高的比表面積，且硅鋁比范圍較寬。

技術(shù)特征：

1.一種zsm-5分子篩，其特征在于，所述zsm-5分子篩具有片狀納米晶體交叉組裝構(gòu)成的團(tuán)聚體晶體形貌，且分子篩中相鄰的片狀納米晶體之間具有由90°±10°旋轉(zhuǎn)共生和30°±5°旋轉(zhuǎn)共生的片狀納米晶體交叉組裝構(gòu)成的團(tuán)聚體晶體形貌。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的zsm-5分子篩，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的zsm-5分子篩，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的zsm-5分子篩，其中，

5.一種權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述zsm-5分子篩的制備方法，其特征在于，該制備方法包括：在結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑存在下，對含硅源的原料混合液進(jìn)行晶化處理，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其中，

10.權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的zsm-5分子篩在吸附處理和/或有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的應(yīng)用；

11.一種三異丙苯催化裂解的方法，其特征在于，該方法包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及分子篩領(lǐng)域，公開了一種ZSM?5分子篩及其制備方法與應(yīng)用、三異丙苯的催化裂解方法，所述ZSM?5分子篩具有片狀納米晶體交叉組裝構(gòu)成的團(tuán)聚體晶體形貌，且分子篩中相鄰的片狀納米晶體之間具有由90°±10°旋轉(zhuǎn)共生和30°±5°旋轉(zhuǎn)共生的片狀納米晶體交叉組裝構(gòu)成的團(tuán)聚體晶體形貌。

技術(shù)研發(fā)人員：朱卡克,翟淼,周英潔,劉闖,王振東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19