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本发明公开了一种多级孔同晶取代Ga-ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，通过将正硅酸乙酯、硝酸镓、异丙醇铝、四丙基氢氧化铵(TPAOH)、十六烷基三甲氧基硅烷(HTS)和乙醇按一定比例混合搅拌至形成凝胶，再经晶化反应焙烧后得到催化剂。该催化剂在苯与甲醇烷基化反应合成甲苯、二甲苯中的应用有很好效果，具有高的苯转化活性、高的甲苯与二甲苯选择性、高的稳定性和低的乙苯选择性，还不需添加其他金属和无需氢气气氛等，既省去了乙苯副产物的分离，又降低了生产成本和能耗，有利于提高苯与甲醇烷基化制备甲苯、二甲苯工艺路线的经济性。

本发明涉及分子筛领域，具体涉及一种富含晶间和晶内介孔的单晶纳米ZSM‑5分子筛的制备方法及其应用。本发明的制备方法为将模板剂、水、碱金属氢氧化物、铝源和硅源依次混合得到凝胶，再将凝胶进行两段晶化制得ZSM‑5分子筛，其中预晶化时补水以维持凝胶各组分的浓度。本方案利用两段晶化法促进晶核的形成，使分子筛晶粒大小降至纳米尺寸；采用预晶化时补水的工艺，使分子筛纳米晶有序排列成单晶结构且形成多级孔道。将两段晶化法与补水工艺相结合，可制得同时具有晶间和晶内介孔以及晶内微孔的单晶纳米ZSM‑5分子筛。本发明制备的ZSM‑5分子筛可应用于生物质与废塑料的催化共热解过程，具有优异的轻质芳烃选择性和抗积碳性能。

本发明公开了一种利用粉煤灰制备多级孔ZSM-5分子筛的方法，包括以下步骤：a、将粉煤灰与碳酸钠混合煅烧，得煅烧熟灰；b、向煅烧熟灰加入盐酸，加热搅拌，冷却过滤，收集滤液和滤渣；c、向滤液中加入萃取剂，提取Al(OH)3；d、将滤渣反复清洗至中性，烘干，煅烧得SiO2；e、称取TPABr溶于去离子水中，然后加入NaOH，溶解后再加入上述制得的Al(OH)3和SiO2，搅拌后加入CTAB，水浴条件下持续搅拌得凝胶状物质，晶化后冷却，过滤、水洗、烘干、煅烧后得Na-ZSM-5分子筛。本发明合成的多级孔ZSM-5分子筛，在分子筛内部同时引入多种孔径的孔道，加快了传质速率，提升了实际使用性能。

本发明公开了交叉棺材状孪晶ZSM‑5分子筛及其晶面暴露大小的可控制备方法，属于无机化学领域。合成步骤包括：1)将MCM‑22分子筛粉末添加到碱性溶液中，15‑30℃下搅拌0.5‑3小时；转移至反应釜中进行碱热处理，处理条件为80‑200℃、5‑20转/分钟、8‑24小时；2)将冷却碱热处理液为母液，依次加入硅源与铝源；15‑30℃下搅拌0.5‑3小时将合成凝胶装入反应釜，转移至均相反应器中晶化，晶化条件为120‑200℃、5‑20转/分钟、24‑48小时；3)晶化产物经离心分离、洗涤至中性、干燥后得到交叉棺材孪晶ZSM‑5分子筛。本发明通过改变碱浓度，实现了交叉棺材孪晶ZSM‑5分子筛上晶面大小可控合成，所述交叉棺材孪晶ZSM‑5分子筛具有原创性，晶体表面较高(100)暴露晶面进而在二甲苯异构体分离中展示出较高对位选择性。

本发明公开了晶面可调节Coffin形貌ZSM‑5分子筛合成方法，属于无机化学领域。在无模板剂体系中，不同于常规“分子筛晶种”，采用“类晶种”措施，以“结构单元mor”为“类晶种”制得(011)晶面可调节Coffin形貌ZSM‑5分子筛。在制备过程中，改变碱度[NaOH]/[SiO2]与水量[H2O]/[SiO2]，实现了Coffin形貌ZSM‑5分子筛(011)晶面暴露与晶面大小的可控调节，对有效控制ZSM‑5分子筛晶面具有指导意义。本发明所开发Coffin形貌ZSM‑5分子筛上(011)晶面可控制备措施不仅成本低廉、操作简单，而且无特殊的生成设备和工艺要求，易于大规模生产。

本发明公开了超高正弦孔道暴露比ZSM‑5分子筛及其制备方法，属在无机化学技术领域。以“结构单元mfi”作为晶种(mfi结构单元属在MFI结构四个基本组成单元之一)，具体制备过程包括三个步骤：1)“mfi结构单元”制备，将MCM‑35分子筛粉末(wt％＝0.05～0.5)加入到pH＝12～15氢氧化钠溶液中进行碱处理；2)以“结构单元mfi”为晶种的水热合成，将碱处理混合物进行冷却，依次加入硅源与铝源，在15～30℃下搅拌0.5～3小时后将合成前躯体装入反应釜并转移至均相反应器中晶化；3)产物收集，晶化产物经离心分离、洗涤至中性、干燥后得到95％超高正弦孔道暴露比ZSM‑5分子筛。该分子筛其表面超高正弦孔道暴露比，在二甲苯异构体分离过程中展示了显著提升对二甲苯选择性，同时其制备过程操作简单、成本低。

一种硅铝比小于23的ZSM-5分子筛合成方法，包括以下步骤：注入并搅拌自来水，形成搅拌水环境；在搅拌水环境下按照下列摩尔量比例投入试剂；氢氧化钠13.6-18；硫酸铝1；二氧化硅19-27.5；四丙基溴化铵4-5；其中，水的摩尔量比例为500-550；投入ZSM-5晶种；按照预设的温度曲线提供温度环境，从而，可以制备硅铝比小于23的连续变化的ZSM-5分子筛。

本发明公开了一种金属改性ZSM‑5分子筛催化剂及其制备方法与应用，包括ZSM‑5分子筛以及附着于ZSM‑5分子筛表面的三氧化二铋和纳米二氧化钛；纳米二氧化钛占ZSM‑5分子筛的质量百分数为10％‑60％；三氧化二铋占ZSM‑5分子筛的质量百分数为1％‑10％。

本发明公开了一种用于甘油芳构化的纳米HZSM‑5分子筛及其制备方法与应用，将铝源、氨水、四丙基氢氧化铵、去离子水，按比例混合，室温下搅拌均匀，得到溶液；滴加正硅酸四乙酯和谷氨酸钠后室温下搅拌，形成溶胶‑凝胶；然后转入超临界水热合成釜进行晶化反应；所得样品进行过滤、洗涤，然后干燥，经焙烧后即得。本发明首次采用超临界水热合成法制备纳米HZSM‑5分子筛，利用超临界水的高溶解性、高扩散性，有利于硅源、铝源、结构导向剂等充分接触，形成大量的晶核，且高度均匀分散，有利于形成晶粒尺寸均一、纳米级、高结晶度、高分散、高产率的分子筛，其作为甘油芳构化反应催化剂具有显著的优势。