一种纳米片层结构zsm-5分子筛及其合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种纳米片层结构ZSM?5分子筛及其合成方法，该纳米片层结构ZSM?5分子筛是由厚度为10～30nm的有序片层堆积而成，本发明采用有机季铵盐和双亲性阳离子表面活性剂为作结构导向剂和模板剂，采用氢氧化钾或氢氧化钠作为碱源，配制成摩尔配比为(20?100)SiO2∶(0.4?3)Al2O3∶(10?30)TPA∶(10?50)ROH∶(1000?3000)H2O∶(1?10)SDA的合成液，通过常规水热晶化法制备，并经洗涤、干燥、焙烧得到纳米片层结构ZSM?5分子筛。该分子筛是具有片层和多级孔道结构的MFI型分子筛，具有较大的比表面积、较短的扩散路径和较好的稳定性。
【专利说明】
一种纳米片层结构ZSM-5分子筛及其合成方法
技术领域
[0001]本发明涉及分子筛合成技术领域，尤其是涉及一种纳米片层结构ZSM-5分子筛及其合成方法。
【背景技术】
[0002]美国Mobil公司于1972年首次报道了ZSM-5分子筛的合成，因其具有有序的微孔结构、较大的比表面积、较高的热稳定性和水热稳定性、骨架酸中心、可交换的阳离子等优异性能而成为工业上应用最多的催化剂之一。但是，微孔ZSM-5分子筛较小的微孔孔道阻碍了较大分子进入沸石孔道内进行吸附和催化反应，限制了大分子的扩散。为了克服单一孔道的限制，研究者们考虑把各级孔道结合在一起的解决路线，如在传统微孔ZSM-5分子筛的合成体系中引入介孔结构或将纳米晶体堆积成分子筛集聚体，从而提高反应物和产物的扩散速率，改善孔壁的水热稳定性，提高催化反应活性。
[0003]多级孔分子筛具有两级或两级以上的复合孔，具有较大的比表面积和发达的多级孔隙结构，在扩散、传质等方面具有优于单一微孔结构分子筛的特点。在大量多级孔ZSM-5分子筛的研究基础上，研究者们另辟蹊径，将硅、铝源和双头季铵盐表面活性剂直接通过原位生长组装法，得到具有纳米片层结构的微孔/介孔ZSM-5分子筛。该合成路线主要是利用双头季铵盐表面活性剂(简称C22-6-6)既可以引导微孔形成，又可以利用长的碳链基团限制沸石晶体生长的作用，合成出具有2nm晶胞厚度且存在大量有序介孔的纳米片层结构ZSM-5分子筛。该纳米片层结构ZSM-5分子筛在甲醇制汽油(MTG)、大分子催化等反应中表现出优异的抗结焦失活性能，催化剂寿命是常规ZSM-5分子筛的3?4倍。
[0004]值得指出的是，合成以上各类季铵盐表面活性剂所需合成原料昂贵，制备过程复杂，因而限制了该研究领域的发展和工业应用价值。因此，发展以价廉易得的季铵盐表面活性剂制备纳米片层结构ZSM-5分子筛催化剂的新方法，是该发展方向亟待解决的关键问题。专利(ZL 201310201578.9)公开了一种制备多级孔ZSM-5分子筛的方法，虽然利用该方法可获得由纳米片层构成的整体式多级孔ZSM-5分子筛，但是在分子筛合成过程中，需要添加晶种凝胶前驱体，增加了制备晶种凝胶前驱体的步骤，使合成过程复杂化，最终增加了原料成本。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的第一个技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种相对结晶度高、晶型完整的纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0006]本发明要解决的第二个技术问题是:针对现有技术存在的不足，提供一种合成步骤简单、合成效率高的纳米片层结构ZSM-5分子筛的制备方法。
[0007]为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是:纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0008]优选的，所述纳米片层是由厚度约为10?30nm苯环状晶体沿b轴方向有序堆积而成。
[0009]为解决第二个技术问题，本发明的技术方案是:
[0010]上述纳米片层结构ZSM-5分子筛的合成方法，包括以下步骤:
[0011](I)碱源溶于去离子水中配成溶液A，将称量好的有机季铵盐和铝源加入到40%的A溶液中搅拌I?5h形成溶液B;
[0012](2)将适量的硅源加入到30 %的A溶液中搅拌2?5h形成溶液C;
[0013](3)将溶液B和溶液C混合搅拌2?8h形成溶液D;
[0014](4)将适量的双亲性阳离子表面活性剂，加入到30%的A溶液中搅拌I?3h，然后加入到D溶液中继续搅拌I?4h形成反应混合物，于175 °C下水热晶化4?15d;
[0015](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 °C焙烧6小时。
[0016]优选的，步骤(I)中所述的碱源为氢氧化钾或氢氧化钠。
[0017]优选的，步骤(I)中所述的有机季铵盐为四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵或单苄溴。
[0018]优选的，步骤(I)中所述的铝源为异丙醇铝、拟薄水铝石或铝粉。
[0019]优选的，步骤(2)中所述硅源为正硅酸乙酯、白炭黑或硅溶胶。
[0020]优选的，步骤(4)中所述反应混合物的摩尔配比为:(20-50)Si02:(0.3-2)Al203:(10-20)TPA: (20-30)R0H:(1000-3000)H20:(l-10)SDA，其中的ROH表示为NaOH或Κ0Η，ΤΡΑ表示为有机季铵盐，SDA表示为双亲性阳离子表面活性剂。
[0021 ]优选的，步骤(4)中所述双亲性表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵，加入硅源的量与双亲性阳离子表面活性剂添加量的摩尔比在10?30之间。
[0022]优选的，步骤(5)中所述焙烧条件是在马弗炉中于550°C焙烧6h。
[0023]采用了上述技术方案，本发明的有益效果为:本发明的优点在于以廉价易得的有机季铵盐作为微孔模板剂，双亲性阳离子表面活性剂作为介孔模板剂，在常规水热合成条件下，一步制得纳米片层结构ZSM-5分子筛。采用本发明所述方法制备的ZSM-5分子筛为高结晶度的由厚度为10?30nm的苯环状晶体堆积而成的片层结构。本发明提供的制备方法，简化了现有制备纳米片层结构ZSM-5分子筛的步骤，不需要价格昂贵的结构导向剂，降低了制备成本。本制备方法具有结晶度高、产率高、操作步骤简单和易于分离的优点。
[0024]另外，该分子筛是双亲性阳离子表面活性剂的结构导向作用下，有机季铵盐与无机物种之间的相互作用自由组装而成的具有片层和多级孔道结构的MFI型分子筛，具有较大的比表面积、较短的扩散路径和较好的稳定性，ZSM-5分子筛的多级孔隙之间相互串联贯通，可以充分发挥他们彼此的扩散特点，用于催化反应。
【附图说明】
[0025]图1是实施例1合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的扫描电镜照片(SEM)图。
[0026]图2是实施例1合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的X射线粉末衍射(XRD)谱图。
[0027]图3是实施例2合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的扫描电镜照片(SEM)图。
[0028]图4是实施例2合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的X射线粉末衍射(XRD)谱图。
[0029]图5是实施例3合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的扫描电镜照片(SEM)图。
[0030]图6是实施例3合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的X射线粉末衍射(XRD)谱图。
[0031 ]图7是实施例4合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的扫描电镜照片(SEM)图。
[0032]图8是实施例4合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的X射线粉末衍射(XRD)谱图。
[0033]图9是实施例5合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的扫描电镜照片(SEM)图。
[0034]图10是实施例5合成的纳米片层结构ZSM-5分子筛的X射线粉末衍射(XRD)谱图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0036]首先说明的是，在以下所有实施例中:
[0037]样品的SEM测定采用日本日立公司S4800型场发射扫描电子显微镜测试，所有样品在测试前经过喷金处理；
[0038]样品的XRD分析采用日本理学公司D/MAX2200型X-射线粉末衍射仪。测试条件为:Cu靶，Ka辐射，Ni滤波，管电压40Kv，管电流30mA、扫描范围5° -50° (2Θ)、扫描速度为4° /min，步长0.02°。
[0039]下面的实施例将对本发明做进一步的说明，但并不限制本发明。
[0040]实施例1
[0041](I)将氢氧化钾(0.939g)溶于36.166g去离子水配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40 % )搅拌2h形成溶液B；
[0042](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30% )搅拌2h形成溶液C;
[0043](3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0044](4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30 % )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌2h形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0045](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0046]所得纳米片层结构ZSM-5分子筛的扫描电镜表征如图1所不，分子筛由片层结构堆砌而成，片层厚度约10nm，每一个薄层又是由多个更薄的片层叠加而成，片层结构在整个分子筛中均匀分布，片层大小均一，相互交叉，构成了丰富的介孔，甚至是大孔，片层表面较为光滑。X-射线衍射表征如图2所示，样品在2Θ = 7.96°，8.87° ,23.20° ,24.10°，24.53°处均出现了 ZSM-5分子筛的特征衍射峰，且无其它杂峰出现，说明样品为纯相的ZSM-5分子筛。
[0047]实施例2
[0048](I)将氢氧化钾溶(0.939g)于去36.166g离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基溴化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40 % )搅拌2h形成溶液B；
[0049](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30% )搅拌2h形成溶液C;
[0050 ] (3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0051 ] (4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30% )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0052](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0053]所得纳米片层结构ZSM-5分子筛的扫描电镜表征如图3所示，片层结构堆积紧密，每一个薄层是由多个小片沿c轴方向拼接而成，片层厚度约30nm，片层表面有许多的棱角。X-射线衍射表征如图4所示，在2Θ = 7?9°之间有一组两重峰，2Θ = 22?25°之间出现了五指峰，2Θ = 44?46°有一组两重锋，符合MFI结构特征，且无杂峰出现，表明合成出的样品均是ZSM-5分子筛。
[0054]实施例3
[0055](I)将氢氧化钾(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液Α，将称量好的单苄溴(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40% )搅拌3h形成溶液B;
[0056](2)将适量的正硅酸乙酯缓(5.58g)慢滴加到部分A溶液中(总质量的30%)搅拌4h形成溶液C;
[0057](3)将B加入到C中搅拌6h形成溶液D;
[0058](4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30 % )，搅拌3h后，加入到D溶液中继续搅拌4h形成反应混合物，于170°C下水热晶化12d;
[0059](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于100°C过夜烘干，然后在马弗炉中在600 0C焙烧4小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0060]扫描电镜表征如图5所示，样品是由很薄的苯环状片层晶体沿c轴方向层层叠加堆积形成的纳米片层结构。
[0061]所得纳米片层结构ZSM-5分子筛的X-射线衍射表征如图6所示，样品出现了ZSM-5分子筛的特征衍射峰，且无其它杂峰出现，表明成功合成出了高结晶度的纯相纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0062]实施例4
[0063](I)将氢氧化钾(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40%)搅拌Ih形成溶液B;
[0064](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30 % )搅拌5h形成溶液C;
[0065](3)将B加入到C中搅拌4h形成溶液D;
[0066](4)将十二烷基三甲基溴化铵(0.413g)加入到部分A溶液中(总质量的30 % )，搅拌Ih后，加入到D溶液中继续搅拌3h形成反应混合物，于180°C下水热晶化5d;
[0067](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于80°C过夜烘干，然后在马弗炉中在5000C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0068]所得纳米片层结构ZSM-5分子筛的扫描电镜表征如图7所示，样品中出现了纳米片层堆积的形貌，片层结构在整个分子筛中均匀分布，大小均一。片层晶粒相对较厚，单个片层较小，且堆积的更为紧密。X-射线衍射表征如图8所示，样品在2Θ = 7.96°，8.87° ,23.20°，24.10°，24.53°处均出现了ZSM-5分子筛的特征衍射峰，且无其它杂峰出现，说明样品为纯相的ZSM-5分子筛。
[0069]实施例5
[0070](I)将氢氧化钾(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40%)搅拌3h形成溶液B;
[0071](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30%)搅拌3h形成溶液C;
[0072](3)将B加入到C中搅拌7h形成溶液D;
[0073](4)将十八烷基三甲基溴化铵(0.526g)加入到部分A溶液中(总质量的30% )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化1d;
[0074](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0075]所得纳米片层结构ZSM-5分子筛的扫描电镜表征如图9所示，单个晶粒中包含更多的纳米片层结构，均沿b轴方向叠加，在空间内又相互交叉，产生了大量的孔隙，但在晶粒表面仍被部分无定形包裹。X-射线衍射表征如图10所示，样品在2Θ = 7.96°，8.87° ,23.20°，24.10°，24.53°处均出现了ZSM-5分子筛的特征衍射峰，且无其它杂峰出现，说明样品为纯相的ZSM-5分子筛。
[0076]实施例6
[0077](I)将氢氧化钠(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40%)搅拌2h形成溶液B;
[0078](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30%)搅拌2h形成溶液C;
[0079](3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0080](4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30 % )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0081](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0082]实施例7
[0083](I)将氢氧化钠(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基溴化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40 % )搅拌2h形成溶液B；
[0084](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30 % )搅拌2h形成溶液C;
[0085 ] (3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0086](4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30 % )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0087](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0088]实施例8
[0089](I)将氢氧化钠(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的单苄溴(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40% )搅拌2h形成溶液B;
[0090](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30 % )搅拌2h形成溶液C;
[0091 ] (3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0092](4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30 % )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0093](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0094]实施例9
[0095](I)将氢氧化钠(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40%)搅拌2h形成溶液B;
[0096](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30%)搅拌2h形成溶液C;
[0097](3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0098](4)将十二烷基三甲基溴化铵(0.413g)加入到部分A溶液中(总质量的30 % )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0099](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0100]实施例10
[0101](I)将氢氧化钠(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.274g)加入到部分A溶液中(总质量的40%)搅拌2h形成溶液B;
[0102](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30%)搅拌2h形成溶液C;
[0103](3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0104](4)将十八烷基三甲基溴化铵(0.526g)加入到部分A溶液中(总质量的30% )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0105](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0106]实施例11
[0107](I)将氢氧化钾(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和拟薄水铝石(0.247g)加入到部分A溶液中(总质量的40% )搅拌2h形成溶液B;
[0108](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30% )搅拌2h形成溶液C;
[0109](3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0110](4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30% )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0111](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0112]实施例12
[0113](I)将氢氧化钾(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和铝粉(0.147g)加入到部分A溶液中(总质量的40 % )搅拌2h形成溶液B;
[0114](2)将适量的正硅酸乙酯(5.58g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30% )搅拌2h形成溶液C;
[0115](3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0116](4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30% )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0117](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0118]实施例13
[0119](I)将氢氧化钾(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.247g)加入到部分A溶液中(总质量的40%)搅拌2h形成溶液B;
[0120](2)将适量的白炭黑(5.586g)缓慢加到部分A溶液中(总质量的30% )搅拌2h形成溶液C;
[0121](3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0122](4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30% )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0123](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0124]实施例14
[0125](I)将氢氧化钾(0.939g)溶于36.166g去离子水中配成溶液A，将称量好的四丙基氢氧化铵(2.039g)和异丙醇铝(0.247g)加入到部分A溶液中(总质量的40%)搅拌2h形成溶液B;
[0126](2)将适量的硅溶胶(5.590g)缓慢滴加到部分A溶液中(总质量的30% )搅拌2h形成溶液C;
[0127](3)将B加入到C中搅拌5h形成溶液D;
[0128](4)将十六烷基三甲基溴化铵(0.488g)加入到部分A溶液中(总质量的30% )，搅拌2h后，加入到D溶液中继续搅拌Ih形成反应混合物，于175°C下水热晶化7d;
[0129](5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在550 0C焙烧6小时。即可获得纳米片层结构ZSM-5分子筛。
[0130]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0131]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.纳米片层结构ZSM-5分子筛，其特征在于，所述分子筛具有纳米片层结构，所述纳米片层是由典型纳米厚度苯环状晶体沿b轴方向有序堆积而成，片层厚度为10?30nm。2.如权利要求1所述的纳米片层结构ZSM-5分子筛的合成方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将碱源溶于去离子水中配成溶液A，将称量好的有机季铵盐和铝源加入到40%的A溶液中搅拌I?5h形成溶液B; (2)将适量的硅源加入到30%的A溶液中搅拌2?5h形成溶液C; (3)将溶液B和溶液C混合搅拌2?8h形成溶液D; (4)将适量的双亲性阳离子表面活性剂，加入到30%的A溶液中搅拌I?3h，然后加入到D溶液中继续搅拌I?4h形成反应混合物，于170?180 °C下水热晶化4?15d ； (5)反应结束后，取出样品，大量水冲洗后于80?120°C过夜烘干，然后在马弗炉中在500?600 °C焙烧4?6小时。3.如权利要求2所述的纳米片层结构ZSM-5分子筛合成方法，其特征在于，步骤(I)中所述的碱源为氢氧化钾或氢氧化钠。4.如权利要求2所述的纳米片层结构ZSM-5分子筛合成方法，其特征在于，步骤(I)中所述的有机季铵盐为四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵或单苄溴。5.如权利要求2所述的纳米片层结构ZSM-5分子筛合成方法，其特征在于，步骤(I)中所述的铝源为异丙醇铝、拟薄水铝石或铝粉。6.如权利要求2所述的纳米片层结构ZSM-5分子筛合成方法，其特征在于，步骤(2)中所述硅源为正硅酸乙酯、白炭黑或硅溶胶。7.如权利要求2所述的纳米片层结构ZSM-5分子筛合成方法，其特征在于，步骤(4)中所述反应混合物的摩尔配比为:20-50Si02: 0.3-2AI2O3: 10-20TPA: 20-30R0H: 1000-3000H20:1-10SDA，其中的ROH表示为NaOH或KOH，TPA表示为有机季铵盐，SDA表示为双亲性阳离子表面活性剂。8.如权利要求2所述的纳米片层结构ZSM-5分子筛合成方法，其特征在于，步骤(4)中所述双亲性阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵，加入硅源的量与双亲性阳离子表面活性剂添加量的摩尔比在10?30之间。
【文档编号】B01J35/10GK106006667SQ201610269805
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】王政, 宋智, 安梅, 邵秀丽
【申请人】宁夏大学