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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106179195A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610539332.6C10G11/05(2006.01)(22)申请日2016.07.11(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人罗国强鄢凤麟张联盟黄静阳晓宇张建沈强(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人王守仁(51)Int.Cl.B01J20/16(2006.01)B01J20/32(2006.01)B01J29/40(2006.01)C02F1/28(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种梯度复合结构多级孔薄膜及其制备方法(57)摘要本发明提供的梯度复合结构多级孔薄膜及其制备方法。该薄膜是一种微孔-介孔体系的多级孔薄膜,具有微孔-介孔体系、微孔-大孔体系或微孔-介孔-大孔体系。该薄膜的制备方法是:在微孔层表面沉积形成具有三维孔道的介孔层而获得微孔-大孔结构样品,或在微孔层表面沉积形成具有开放孔道的大孔层而获得微孔-大孔结构样品,或依次在微孔层表面沉积形成数层介孔层和大孔层获得微孔-介孔-大孔梯度孔结构样品;将梯度孔结构薄膜样品放入气氛炉中,一步煅烧去除所有模板剂,再用低浓度无机酸浸泡去除金属基板,得到梯度复合结构多级孔薄膜。本发明操作简便,生产周期短,其产品应用广,用于重油、渣油的催化裂化领域,以及海水淡化等分离领域。CN106179195ACN106179195A权利要求书1/2页1.一种梯度复合结构多级孔薄膜,其特征是微孔-介孔体系的多级孔薄膜,其具有微孔-介孔体系、微孔-大孔体系或微孔-介孔-大孔体系,该薄膜是将介孔层/微孔层/铝基板经过煅烧和去除模板剂,并且在低浓度无机酸溶液中浸泡去除铝基板后获得的。2.根据权利要求1所述的梯度复合结构多级孔薄膜,其特征是该薄膜的各级孔道相互贯通,各层紧密完整连接,且层与层之间通过共价键进行连接,从而保证薄膜的耐酸性;该薄膜的技术参数为:薄膜结构致密,ZSM-5微孔层厚度为5微米,介孔层与大孔层厚度为3微米。3.权利要求1或2所述的梯度复合结构多级孔薄膜,其特征是在重油、渣油的催化裂化,以及在海水淡化分离领域中的应用。4.一种梯度复合结构多级孔薄膜的制备方法,其特征是包括逐层涂层、一步煅烧工序以及基板去除步骤,具体为:先在微孔层表面沉积形成具有三维孔道的介孔层而获得微孔-大孔结构样品,或在微孔层表面沉积形成具有开放孔道的大孔层而获得微孔-大孔结构样品,或依次在微孔层表面沉积形成数层介孔层和大孔层获得微孔-介孔-大孔梯度孔结构样品;将梯度孔结构薄膜样品放入气氛炉中,一步煅烧去除所有模板剂,再用低浓度无机酸浸泡去除金属基板,最终得到梯度复合结构多级孔薄膜。5.根据权利要求4所述的梯度复合结构多级孔薄膜的制备方法,其特征在于所述的梯度孔结构薄膜样品采用以下逐层构筑方法获得:(1)微孔层/金属基板的制备:将微孔模板剂、硅源、铝源、去离子水配制成溶液,各组分摩尔比为(0.3~0.5):(0.01~0.05):(0.00125~0.01):(100~200);再将该溶液在室温下搅拌4~24h,直至得到完全澄清透明的溶液;然后将金属基板置于盛装有反应所得的澄清透明溶液的反应釜中,在165~175℃下反应3~12h后,在金属基板表面获得含有模板剂的ZSM-5微孔层;(2)在ZSM-5微孔层/金属基板表面沉积二氧化硅介孔层:该沉积是通过浸涂工艺实现的,其浸涂液由经过充分混合的表面活性剂、硅源、铝源、酸、去离子水、乙醇组成,各组分摩尔比为(0.003~0.005:(0.01~0.05):(0.00125~0.01):(0.02~0.04):(6~12):(30~60);将ZSM-5微孔层/金属基板浸渍介孔层的前驱体溶液,在其表面沉积硅铝酸盐介孔层,得到含有模板剂的微孔-介孔体系的多级孔薄膜;(3)在ZSM-5微孔层/金属基板表面沉积二氧化硅大孔层:该沉积包括在ZSM-5微孔层/金属基板表面进行聚苯乙烯胶晶阵列组装,以及在聚苯乙烯小球间隙填充二氧化硅前驱体溶液步骤,得到含有模板剂的微孔-大孔体系的多级孔薄膜;所述组装与前驱体溶液的填充都是通过浸涂工艺实现的,所述前驱体溶液的组成与步骤(2)中的浸涂液相同;(4)微孔-介孔-大孔梯度孔结构薄膜样品的制备:在步骤(2)得到的微孔-介孔体系的多级孔薄膜上面再沉积二氧化硅大孔层,获得含有模板剂的微孔-介孔-大孔梯度孔结构薄膜样品,此步骤的沉积工艺同(3)。6.根据权利要求4所述的梯度复合结构多级孔薄膜的制备方法,其特征是将梯度孔结构薄膜样品放入管式气氛炉中,保持空气气氛,在500℃~550℃下一步煅烧,去