一种醇类芳构化催化剂的制备方法

摘要

本发明提供一种醇类芳构化催化剂的制备方法，所述制备方法首先将载体ZSM-5用酸或碱处理，增大ZSM-5的孔径，同时去除载体表面有机物杂质，提高载体表面的纯净度，得到富含羟基的介孔型HZSM-5，然后将该介孔型载体放入原子层沉积设备的反应腔室中，利用原子层沉积方法(ALD)在载体表面逐层包覆上一种或多种金属或金属氧化物纳米颗粒。通过控制反应腔室衬底的温度、金属源气化温度及重复原子层沉积数的单元循环来调控催化剂的金属负载量及酸性。采用本发明方法制备的催化材料负载量精确可控，载体孔道保形性高，有效地抑制了催化剂上的积碳、烧结及活性金属的渗漏，进而实现在提高醇类芳构化反应活性的同时获得更优的反应稳定性。

主权项

一种醇类芳构化催化剂的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：1)ZSM‑5分子筛预处理：将ZSM‑5分子筛按照8～100mL/g的液固比加入到0.01～2.0mol/L酸或碱去离子水溶液中，在20～150℃温度下搅拌1～40小时，然后冷却到室温，过滤、洗涤至中性；之后将所得材料在20～150℃下用0.2～2.5mol/L的硝酸铵或氯化铵溶液交换1～5次，每次交换1～24h，120℃干燥10h，300～900℃下焙烧2～10h，得到富含羟基的介孔型HZSM‑5；2)原子层沉积法引入活性金属：将步骤1)制备的HZSM‑5放置于原子层沉积设备反应腔中，抽真空并加热反应室温度到50～300℃，反应腔内的气压为0.01～10torr，使用浓度为99.999％的高纯氮气或氦气或氩气作为载气，其流量设定为1～100sccm；a)向所述原子层沉积设备反应腔中通入第一种气态金属源，所述气态金属源在HZSM‑5表面与羟基反应进行化学吸附，即在所述HZSM‑5表面形成甲基结构,b)再向所述原子层沉积设备反应腔中通入气态氧源，使得所述甲基结构与所述气态氧源发生化学反应，生成金属氧化物，从而在HZSM‑5表面形成单原子层金属氧化物，通过调控步骤a)、b)的重复次数，控制沉积层的厚度，在HZSM‑5表面形成形成期望粒径的金属氧化物，最后将沉积后的样品，在300～900℃下高温煅烧，升温速率为1～20℃/min，煅烧时间为2～10h。