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CN109592697B - Im-5分子筛及其合成方法 - Google Patents

Im-5分子筛及其合成方法 Download PDF

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CN109592697B CN201710914829.6A CN201710914829A CN109592697B CN 109592697 B CN109592697 B CN 109592697B CN 201710914829 A CN201710914829 A CN 201710914829A CN 109592697 B CN109592697 B CN 109592697B
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Abstract

本发明公开了一种IM‑5分子筛及其合成方法，该IM‑5分子筛的单晶颗粒中位于外表面的S处、位于中心点的O处、以及位于所述S处和O处中间的M处相比，其中S处中SiO2和Al2O3的摩尔比值最大，应用本发明IM‑5分子筛及其合成方法，通过将预合成的H‑IM‑5分子筛与MPP(OH)2和/或MPP(Br)2在碱性水溶液的特定环境下接触，进行二次晶化，不但有利于提高所合成的IM‑5分子筛的结晶度，而且有利于微观意义上改善IM‑5分子筛晶体，使其表面富硅，进而可以在不减少分子筛孔口尺寸的前提下，有效减少外表面的酸性中心，从而提高分子筛的择形效应。

Description

IM-5分子筛及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种IM-5分子筛及其合成方法。
背景技术
IM-5分子筛是由法国石油公司利用吡咯烷类双季铵盐类模板剂导向首先合成的(WO98/17581A1)，其具有二维十元环的孔道结构，第三维方向上有尺寸较大的有限孔道，其孔道结构与ZSM-5分子筛有相似之处，该分子筛还存在一个12元环的笼型结构。
IM-5分子筛在许多反应中都已表现出了很好的催化性能。USP6344135和USP6667267报道了含IM-5的催化剂在加氢裂化中的应用，其能提高加氢裂化反应的转化率，同时提高汽油的产率。USP6007698报道了含IM-5的催化剂在催化裂化中的应用，该催化剂能有效提高反应的转化率，同时提高丙烯的产率。同时报道了含磷改性的IM-5催化剂在催化裂化中应用，能够提高产物中汽油的收率和丙烯的选择性(USP6306286)。CN98124173.5报道了含沸石IM-5的催化剂能有效改善烷属烃物料流点。IM-5分子筛在石油化工领域展示了良好的应用前景。
自IM-5分子筛首次合成至今近20年，其合成方法仍以WO98/17581A1中所披露的方法为主。采用的模板剂为1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷溴盐，硅源为白炭黑，合成体系的物料摩尔配比为60SiO2：1.7Al2O3：18Na2O：10MPPBr2：3000H2O。在170℃晶化8～14d，得到了纯相IMF结构分子筛。
J Catal,2000,189:382-394，改进了上述的合成方法，加入溴化钠，其摩尔配比为60SiO2：1.5Al2O3：17Na2O：6NaBr：10MPPBr2：2400H2O，175℃下于60ml晶化釜中静态晶化10d。为长条状分子筛，形貌规整。
J Catal,2003,215:151-170，进一步拓宽n(SiO2)/n(Al2O3)范围，可在30～120调节，而n(NaOH)/n(SiO2)范围窄，当0.5≤n(NaOH)/n(SiO2)≤0.8时才能合成出纯相的分子筛。
CN103101927A公开了一种IM-5分子筛纤维及其合成方法，向合成体系中加入长碳链季铵盐得以实现。
CN 103101928 A公开了一种超细纳米IM-5分子筛及其合成方法，向合成体系中加入聚乙二醇和长碳链季铵盐得以实现。
上述文献是通过合成方法的改变，得到不同的纯相IM-5分子筛，得到的是宏观意义上的不同晶体形貌的分子筛，而没有涉及对于微观意义上的分子筛晶体，而从微观意义上进一步改善分子筛晶体将成为研发人员的又一个重要的研发方向。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种IM-5分子筛及其合成方法。这种IM-5分子筛表面富硅，能有效减少外表面的酸性中心，从而提高分子筛的择形效应。
本发明的发明人为了改善IM-5分子筛的择形效应，对IM-5分子筛及其合成方法进行了大量的研究，研究发现作为催化材料的IM-5硅铝分子筛的硅铝分布对催化性能的影响是至关重要的，尤其是表面富硅的分子筛晶体，能在不减少分子筛孔口尺寸的前提下，有效减少外表面的酸性中心，减少了在分子筛外表面的反应，使反应主要在分子筛的孔道内进行，从而提高分子筛的择形效应。
为此，在本发明的一个方面，提供了一种IM-5分子筛，该IM-5分子筛的单晶颗粒中位于外表面的S处、位于中心点的O处、以及位于所述S处和O处中间的M处相比，其中S处中SiO2和Al2O3的摩尔比值最大。
同时，在本发明的另一个方面，还提供了一种IM-5分子筛的合成方法，该合成方法包括：S1、将无机碱、铝源、模板剂、硅源和水混合接触后水热晶化形成IM-5分子筛粗粉；S2、将所述IM-5分子筛制成H-IM-5或NH4-IM-5分子筛；S3、将所述H-IM-5或NH4-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液在160-175℃条件下接触反应，形成所述IM-5分子筛。
此外，在本发明的再一个方面，还提供了一种由根据本发明所述的方法合成的IM-5分子筛。
应用本发明IM-5分子筛及其合成方法，通过将预合成的H-IM-5分子筛或NH4-IM-5分子筛与MPP(OH)2和/或MPP(Br)2在碱性水溶液的特定环境下接触，进行二次晶化，不但有利于提高所合成的IM-5分子筛的结晶度，而且有利于微观意义上改善IM-5分子筛晶体，使其表面富硅，进而可以在不减少分子筛孔口尺寸的前提下，有效减少外表面的酸性中心，从而提高分子筛的择形效应。
附图说明
图1为根据对照例所合成的IM-5分子筛的X射线衍射图；
图2为根据本发明实施例1所合成的IM-5分子筛S1的X射线衍射图；
图3为根据本发明实施例1所合成的IM-5分子筛S1在500nm下的SEM图谱。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本发明中提供了一种IM-5分子筛，该IM-5分子筛的单晶颗粒中位于外表面的S处、位于中心点的O处、以及位于所述S处和O处中间的M处相比，其中S处中SiO2和Al2O3的摩尔比值最大。本发明所提供的这种IM-5分子筛表面富硅，能够有效减少外表面的酸性中心，从而提高分子筛的择形效应。
在本发明中IM-5分子筛(未经焙烧处理的原粉)的单晶颗粒中不同位置的SiO2和Al2O3的摩尔比值是通过TEM-EDX分析方法获取，具体的测量方法包括：(1)采用悬浮法制样：将0.01gIM-5分子筛放入2ml的玻璃瓶中，用无水乙醇分散，振荡均匀，接着用滴管取一滴，滴在直径3mm样品网上、干燥形成待测样品；(2)将待测样品放入透射电子显微镜(例如FEI公司的TECNAIG2F20(200kv)型透射电子显微镜)的进样器中进行电镜观察；(3)随机选取20粒IM-5分子筛单晶，通过TEM-EDX的方法(其中束斑小于1nm)分析每个粒子从边缘(位于外表面的S处)到中心(位于中心点的O处)再到边缘处的SiO2和Al2O3的原子含量，多点(例如3-5点)测量取平均值，计算相应位置中SiO2和Al2O3的摩尔比值。
根据本发明所述的IM-5分子筛，优选情况下，所述S处和O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例为3-10：1，优选为4-10：1。
根据本发明所述的IM-5分子筛，优选情况下，所述O处和M处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例为1-3：1，优选为1.5-3：1。
根据本发明所述的IM-5分子筛，优选情况下，所述O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值为30-100，优选为30-80，更优选30-70。
同时，在本发明中还提供了一种能够合成表面富硅的IM-5分子筛的合成方法，该合成方法包括：S1、将无机碱、铝源、模板剂、硅源和水混合接触后水热晶化形成IM-5分子筛粗粉；S2、将所述IM-5分子筛制成H-IM-5或NH4-IM-5分子筛；S3、将所述H-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液在160-175℃条件下接触反应，形成所述IM-5分子筛。
根据本发明，其中MPP(OH)2为1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷碱水、MPP(Br)2为1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷溴盐。
本发明上述合成方法通过将预合成的H-IM-5分子筛或NH4-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液在特定温度条件下接触，进行二次晶化，不但有利于提高所合成的IM-5分子筛的结晶度，而且有利于微观意义上改善IM-5分子筛晶体，使其表面富硅，进而可以在不减少分子筛孔口尺寸的前提下，有效减少外表面的酸性中心，从而提高分子筛的择形效应。
根据本发明，优选情况下，所述S3中含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液中包括MPP(OH)2和/或MPP(Br)2，以及可选的含[OH-1]的碱性物质，其中含[OH-1]的碱性物质为选自氢氧化钠、氨水、氢氧化钾中的一种或几种。
在本发明中，对于所采用的含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液可以为仅含MPP(OH)2的水溶液，可以为同时含有MPP(OH)2和含[OH-1]的碱性物质的水溶液，可以为含MPP(Br)2和含[OH-1]的碱性物质的水溶液，也可以为同时含有MPP(OH)2、MPP(Br)2和含[OH-1]的碱性物质的水溶液。
根据本发明，为了进一步优化所合成的IM-5分子筛的结晶度和表面硅含量，优选情况下，所述S3将所述H-IM-5或NH4-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液相接触的步骤中，体系中总[OH-1]与SiO2的摩尔比为0.05-0.4：1，优选为0.08-0.25：1，MPP基团与所述总[OH-1]的摩尔比为1：2-3，优选为1：2-2.4。
根据本发明，其中MPP基团具有如下结构式：
Figure GDA0003605442720000061
根据本发明，S3将所述H-IM-5或NH4-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液相接触的步骤中，由于降低H2O和SiO2的摩尔比可增加体相的浓度，同时可减少晶化时间，增加单釜产率，提高生产效率，优选情况下，体系中H2O和SiO2的摩尔比为5-20：1，优选为7-10：1。
根据本发明，优选情况下，所述S1包括：S11、将无机碱、铝源和模板剂溶于水中，混合配制混合液；S12、搅拌条件下，将所述混合液与固体硅胶接触，混合制成胶体或固液混合物；S13、在晶化反应条件下，将所述胶体或固液混合物进行水热晶化；其中，所述固体硅胶的粒径为40-200目、堆密度360-500g/L、比表面积为410-520m2/g、孔容为0.88-1.15mL/g；优选地，所述固体硅胶的粒径为40-180目、堆密度380-500g/L、比表面积为430-480m2/g、孔容为1.01-1.10mL/g；优选地，所述固体硅胶的含水量低于10wt％，优选为6-10wt％；所述固体硅胶的孔分布在2.5-22.5nm范围内，优选在3.5-18nm范围内。
本发明上述方法通过采用比表面积和孔容在特定范围内的固体硅胶作为硅源，能够有效抑制IM-5分子筛粗粉中杂晶(如ZSM-12、丝光沸石、方沸石和α-石英等)的生产，而且还能够改善所合成的IM-5分子筛的晶粒尺寸，获得晶粒尺寸较小、且均一性较好的IM-5分子筛；此外，本发明IM-5分子筛的合成方法，通过采用比表面积和孔容在特定范围内的固体硅胶作为硅源，还有利于降低合成过程中的水硅比和模硅比，通过将合成过程中的水硅比和模硅比设置在优选范围内，有利于降低晶化原料(胶体或固液混合液)中的水含量，相应提高模板剂浓度，进而缩短晶化时间，增加单釜产率，从而提高生产效率，降低生产成本。
根据本发明，为了降低晶化原料(胶体或固液混合液)中的水含量，相应提高模板剂浓度，进而缩短晶化时间，增加单釜-产率，优选情况下，所述S1中固体硅胶、所述铝源、所述无机碱、所述模板剂和水的投料使所述胶体或固液混合物的组成以摩尔计为SiO2：Al2O3：M2O：SDA：H2O＝100：(0.5-10)：(15-30)：(6-15)：(500-1400)，其中所述固体硅胶以SiO2计，所述铝源以Al2O3计，所述无机碱以M2O计，所述SDA为所述模板剂。更优选地，所述胶体或固液混合物的组成以摩尔计为SiO2：Al2O3：M2O：SDA：H2O＝100：(1-6)：(17.5-25)：(8-12)：(800-1200)。
根据本发明，其中在混合配制混合液的步骤中，所选用的水为去离子水。
根据本发明，在上述合成所述IM-5分子筛粗粉的过程中，所述制成胶体或固液混合物、搅拌、晶化反应、水热晶化、冷却、洗涤、过滤、烘干等都是本领域合成分子筛所需经历的常规步骤，相关术语为本领域技术人员所公知。例如，所述接触可以是将固体硅源缓慢地加入含有铝源的混合液中。所述接触的过程中可以在搅拌的条件下进行，接触的温度可以是在室温±20℃，接触的时间可以为1-3小时。
根据本发明，所述水热晶化一般在晶化釜中进行。
根据本发明，对于合成所述IM-5分子筛粗粉的过程中晶化反应条件可以没有特殊要求，然而为了提高生产效率，优选情况下，所述S13中晶化反应条件包括：先将水热晶化温度升至120-150℃，水热晶化1-3天，接着将水热晶化温度升至160-200℃，继续水热晶化2-4天；优选地，所述晶化反应条件包括：先将水热晶化温度升至130-140℃，水热晶化1-3天，接着将水热晶化温度升至170-180℃，继续水热晶化2-4天。
根据本发明，在合成所述IM-5分子筛粗粉的过程中，在晶化结束后，还进一步包括冷却并将晶化反应后得到的混合液经过(去离子水)洗涤和过滤3-5次后，在80-100℃下烘干12-24小时，即得到IM-5分子筛原粉。
根据本发明，在合成所述IM-5分子筛粗粉的过程中，所述铝源为合成IM-5分子筛提供形成骨架所必需的Al元素，因此能够在合成反应中提供出Al元素的物质均可用作铝源，优选情况下，所述铝源为偏铝酸钠、硫酸铝、氯化铝和硝酸铝中的一种或几种。
根据本发明，在合成所述IM-5分子筛粗粉的过程中，模板剂起到结构导向的作用，使所述胶体体系中硅源、铝源解聚成的形成IM-5分子筛的初级结构单元，围绕模板剂生长成为IM-5分子筛晶体，优选情况下，所述模板剂为双季铵盐；优选，所述模板剂为1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷溴盐。
根据本发明，在合成所述IM-5分子筛粗粉的过程中，所述无机碱为本领域技术人员所公知的水热晶化合成分子筛所使用的物质，优选情况下，所述无机碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
根据本发明的方法，在S2中合成H-IM-5或NH4-IM-5分子筛的步骤可以没有特殊要求，可以根据常规方法进行焙烧和铵交换即可。其中，过滤、洗涤、干燥和焙烧可以按照本领域常规的技术进行，例如将IM-5分子筛粗粉用去离子水洗涤至中性，接着80-120℃干燥5-20小时，500-600℃焙烧5-10小时，接着铵交换，接着80-120℃干燥5-20小时，此时得到NH4-IM-5，再500-600℃焙烧5-10小时得到H-IM-5。
铵交换的步骤可以包括：将Na型IM-5分子筛与硝酸铵溶液接触。在该铵交换过程中，Na型IM-5分子筛粗粉与硝酸铵溶液的固液比(g/ml)可以为1：(5-10)。所用的硝酸铵溶液的浓度可以为0.1-0.5mol/L。在优选情况下，所述铵交换进行多次，例如可以为2-4次，最优选为3次。而且，每次铵交换所进行的时间可以为0.5-5小时，优选为1-3小时，最优选为2小时。
同时，在本发明中还提供了一种由根据本发明所述的方法合成的IM-5分子筛。这种IM-5分子筛的单晶颗粒中位于外表面的S处、位于中心点的O处、以及位于所述S处和O处中间的M处相比，其中S处中SiO2和Al2O3的摩尔比值最大；优选情况下，所述S处和O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例为3-10：1，优选为4-10：1；优选情况下，所述O处和M处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例为1-3：1，优选为1.5-3：1；优选情况下，所述O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值为30-70。
此外，在本发明中还提供了本发明所述的IM-5分子筛在烷基化反应中的应用。通过本发明上述方法所合成的IM-5分子筛中含有Na时，将其应用于烷基化反应之前还需要进行铵交换和焙烧处理以形成H-IM-5，对于铵交换和焙烧处理方式可参见前述说明。
以下将结合具体实施例和对比例进一步说明本发明IM-5分子筛及其合成方法的有益效果。
在如下实施例和对比例中“结晶度”的相对概念和计算方式说明如下：
IM-5分子筛结构确定：将合成得到的分子筛原粉通过XRD分析方法进行测定，将所得XRD谱图中2θ角为7.60°、7.76°、8.85°、23.09°、23.42°、25.07°的特征峰，与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》中公开的IM-5分子筛(对照例)的XRD谱图相比较后，确定其结构是否为IM-5分子筛的结构。XRD分析采用日本理学D/MAX-IIIA型衍射仪，测试条件：Cu靶，Kα辐射，Ni滤波片，管电压35kV，管电流35mA，扫描范围2θ为4-55°。
相对结晶度值(R.C.％)为：以对照例合成的产品A0在XRD谱图的2θ区间为21.0-25.5°内的五个峰(2θ角分别为22.48°、23.00°、23.27°、24.09°和24.90°)的峰面积之和为基准，以百分数计为100％；以下实施例和对比例中合成的产品在XRD谱图上出现的相同的五个峰的峰面积之和与A0的XRD谱图上的五个峰的峰面积之和的比值，以百分数计。
在如下实施例和对比例中粒径尺寸和均匀性由扫描电镜SEM观测。
在如下实施例和对比例中是否存在杂晶通过对比XRD衍射图谱中的衍射峰进行判断，当所形成的XRD附图与对照例中XRD衍射图谱对比，无明显杂峰出现则视为该IM-5分子筛不存在杂晶，有明显杂峰出现则视为该IM-5分子筛存在杂晶。
在如下实施例和对比例中，所用到的各种试剂的规格和来源如下：
NaOH、AlCl3·6H2O、Al(NO3)3·9H2O均为化学纯，由北京化工厂生产；
1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷溴盐(MPPBr2)水溶液，固含量58.9重量％，由广州大有精细化工厂生产；
1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷碱水(MPP(OH)2)溶液，固含量20.23重量％，由广州大有精细化工厂生产；
固体硅胶I，粒径分布为40-120目、堆密度449g/L，含水量6.1wt％；孔分布4nm-15nm，比表面积452m2/g、孔容1.098mL/g，由中国石化长岭催化剂分公司生产；
固体硅胶II，粒径分布为40-180目、堆密度457g/L，含水量7.5wt％，孔分布4nm-18nm，比表面积480m2/g，孔容1.04mL/g，由中国石化长岭催化剂分公司生产；
固体硅胶III，粒径分布为60-160目、堆密度388g/L，含水量6.3wt％，孔分布3.5nm-22.5nm，比表面积416m2/g，孔容0.962mL/g，由中国石化长岭催化剂分公司生产；
固体硅胶IV，粒径分布为60-180目、堆密度405g/L，含水量10wt％，孔分布4nm-21nm，比表面积422m2/g，孔容1.08mL/g，由中国石化长岭催化剂分公司生产；
固体硅胶V，粒径分布为40-200目、堆密度368g/L，含水量8.13wt％，孔分布3nm-22nm，比表面积404m2/g，孔容0.889mL/g，由中国石化长岭催化剂分公司生产；
固体硅胶VI，粒径分布为30-120目、堆密度357g/L，含水量1.8wt％，平均孔径11.5nm，比表面积316m2/g，孔容0.947mL/g，由青岛海洋化工有限公司生产；
NaAlO2溶液，Al2O3含量为13.64重量％，Na2O含量为20.2重量％，由中石化股份有限公司长岭催化剂分公司生产。
对照例
按照文献(IM-5和NU-88分子筛的合成、表征和催化特性；Synthesis,characterization,and catalytic properties of zeolites IM-5and NU-88.Journalof Catalysis 2003:215 151～170)中公开的方法合成IM-5分子筛。
将10.19g 1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷溴盐水溶液与2.92g NaOH、1.1gAl(NO3)3·9H2O溶入适量去离子水，混合均匀，在搅拌的条件下加入6.19g白炭黑制成乳白色胶体，混合得到的乳胶的摩尔组成为：SiO2：Al2O3：Na2O：SDA：H2O＝10：0.167：3.65：1.5：400(其中SDA为1,5-双(N-甲基吡咯烷)戊烷溴盐)。所得混合物室温搅拌24小时，将制得的胶体转移至50ml聚四氟乙烯内衬的晶化釜中，于160℃下转动晶化14天后，转速为100rpm。停止晶化反应，产物经洗涤、过滤，80℃烘干过夜即得到分子筛原粉A0。
分子筛原粉A0的XRD测定结果(如图1所示)与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定A0为IM-5分子筛。设定分子筛原粉A0的相对结晶度为100％。
制备例1
将43.87gNaAlO2溶液、53.576g30wt％NaOH溶液、127.54gSDA溶液溶于适量去离子水中，混合均匀，在搅拌的条件下，缓慢加入150g固体硅胶I，制成乳白色胶体，继续搅拌1h。胶体的摩尔组成为：SiO2：Al2O3：Na2O：SDA：H2O＝100：2.5：17.5：8：900。
将制得的胶体转移至带机械搅拌的1L高压反应釜中，于140℃下晶化2天后，升温至172℃下晶化3天，停止晶化反应，产物经洗涤、过滤后，80℃烘干过夜即得到分子筛粗粉A1。
对分子筛粗粉A1进行XRD测试，并将测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，经对比可确定A1具有IM-5分子筛结构。同时测量该IM-5分子筛粗粉A1在粒径尺寸分布，其中相对结晶度结果、杂晶比对结果和粒径尺寸分布结果见表1。
制备例2
将29.25gNaAlO2溶液、74.843g30wt％NaOH溶液、175.35gSDA溶液溶于适量去离子水中，混合均匀，在搅拌的条件下，缓慢加入150g固体硅胶I，制成乳白色胶体，继续搅拌1h。胶体的摩尔组成为：SiO2：Al2O3：Na2O：SDA：H2O＝100：1.67：20：11：1000。
将制得的胶体转移至带机械搅拌的1L高压反应釜中，于135℃下晶化2天后，升温至170℃下晶化4天，停止晶化反应，产物经洗涤、过滤后，80℃烘干过夜即得到分子筛粗粉A2。
对分子筛粗粉A2进行XRD测试，并将测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，经对比可确定A2具有IM-5分子筛结构。同时测量该IM-5分子筛粗粉A2在粒径尺寸分布，其中相对结晶度结果、杂晶比对结果和粒径尺寸分布结果见表1。
制备例3
19.013gNaAlO2溶液、89.339g30wt％NaOH溶液、165.80gSDA溶液溶于适量去离子水中，混合均匀，在搅拌的条件下，缓慢加入130g固体硅胶I，制成乳白色胶体，继续搅拌1h。胶体的摩尔组成为：SiO2：Al2O3：Na2O：SDA：H2O＝100：1.25：25：12：1200。
将制得的胶体转移至带机械搅拌的1L高压反应釜中，于140℃下晶化2天后，升温至180℃下晶化2天，停止晶化反应，产物经洗涤、过滤后，80℃烘干过夜即得到分子筛粗粉A3。
对分子筛粗粉A3进行XRD测试，并将测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，经对比可确定A3为具有IM-5分子筛结构。同时测量该IM-5分子筛粗粉A3在粒径尺寸分布，其中相对结晶度结果、杂晶比对结果和粒径尺寸分布结果见表1。
制备例4-7和对比制备例1
IM-5分子筛粗粉的合成方法参照制备例1，区别在于采用不同的固体硅胶进行合成，所采用的固体硅胶与相应的制备例和对比例的对照关系如下表：
序号 相应的固体硅胶 相应的IM-5分子筛粗粉
制备例4 固体硅胶II A4
制备例5 固体硅胶III A5
制备例6 固体硅胶IV A6
制备例7 固体硅胶V A7
对比制备例1 固体硅胶VI DA1
对分子筛粗粉A4-A7以及DA1进行XRD测试，并将测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，经对比可确定A4-A7以及DA1均具有IM-5分子筛结构。同时测量该IM-5分子筛粗粉A4-A7以及DA1在粒径尺寸分布，其中相对结晶度结果、杂晶比对结果和粒径尺寸分布结果见表1。
制备例8
按照制备例1的方法合成，不同的是，调整水的用量，使得胶体的摩尔组成为：SiO2：Al2O3：Na2O：SDA：H2O＝100：2.5：17.5：8：1500。得到分子筛粗粉A8。
对分子筛粗粉A8以及DA1进行XRD测试，并将测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，经对比可确定A8具有IM-5分子筛结构。同时测量该IM-5分子筛粗粉A8在粒径尺寸分布，其中相对结晶度结果、杂晶比对结果和粒径尺寸分布结果见表1。
制备例9
按照制备例1的方法合成，不同的是，调整模板剂的用量，使得胶体的摩尔组成为：SiO2：Al2O3：Na2O：SDA：H2O＝100：2.5：17.5：6：900。得到分子筛粗粉A9。
对分子筛粗粉A9进行XRD测试，并将测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，经对比可确定A9具有IM-5分子筛结构。同时测量该IM-5分子筛粗粉A9在粒径尺寸分布，其中相对结晶度结果和杂晶比对结果见表1。
制备例10
按照制备例1的方法合成，不同的是，晶化条件采用在175℃下晶化5天代替140℃下晶化2天后，升温至172℃下晶化3天。得到分子筛粗粉A10。
对分子筛粗粉A10进行XRD测试，并将测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，经对比可确定A10具有IM-5分子筛结构。同时测量该IM-5分子筛粗粉A10在粒径尺寸分布，其中相对结晶度结果、杂晶比对结果和粒径尺寸分布结果见表1。
制备例11
按制备例1的方法放大合成IM-5分子筛粗粉，不同的是：
将87.75kgNaAlO2溶液、107.152kg30wt％NaOH溶液、255.0kgSDA溶液、300kg固体硅胶I，替代43.87gNaAlO2溶液、53.576g30wt％NaOH溶液、127.54gSDA溶液以及150g固体硅胶I，2m3高压反应釜1L釜。胶体的摩尔组成为：SiO2：Al2O3：Na2O：SDA：H2O＝100：2.5：17.5：8：900。晶化条件为在140℃下晶化2天后，升温至172℃下晶化4天，得到分子筛粗粉A11。
对分子筛粗粉A11进行XRD测试，并将测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，经对比可确定A11为IM-5分子筛。同时测量分子筛粗粉A11的粒径尺寸分布，其中相对结晶度结果、杂晶比对结果和粒径尺寸分布结果见表1。
表1
Figure GDA0003605442720000151
实施例1
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法。
(1)采用制备例1中所合成的IM-5分子筛粗粉，经TEM-EDX分析该IM-5分子筛原粉A1位于外表面的S处、位于中心点的O处、以及位于所述S处和O处中间的M处的SiO2和Al2O3的摩尔比值可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为37，S处和O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例(以下简称S/O)为0.9，O处和M处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例(以下简称O/M)为1.0。
(2)NH4-IM-5分子筛和H-IM-5分子筛的合成：
将步骤(1)中分子筛粗粉用浓度为0.5mol/L的硝酸铵溶液于80℃进行离子交换3次，固液比(g/ml)为1：8，每次2小时。将交换后所得的分子筛用去离子水洗涤，再于90℃干燥10小时得NH4-IM-5，再550℃焙烧5小时，得H-IM-5分子筛(Na2O含量小于0.1重量％)。
(3)IM-5分子筛的合成：
在密闭条件下，将上述H-IM-5分子筛、浓度为10mol/L的NaOH溶液、以及浓度为0.76mol/L的MPP(OH)2混合，形成混合液，所述混合液中总[OH-1]与SiO2的摩尔比为0.1，MPP基团与总[OH-1]的摩尔比为1：2.1，H2O和SiO2的摩尔比为8：1，将前述混合液在170℃下搅拌反应，反应2天后降温停止反应，过滤，去离子水洗涤至中性，90℃烘干过夜即得IM-5分子筛产品粉末S1。
分子筛产品粉末S1的XRD测定结果(如图2所示)与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S1为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末S1的相对结晶度为131％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为37，S/O为6.8，O/M为1.5；经扫描电子显微镜测量IM-5粉末的粒径尺寸，如图3所示，图3为分子筛产品粉末S1在500nm下的SEM图谱，由图3可以看出分子筛产品粉末S1具有较好的形貌规则性，且晶粒轮廓清晰，没有发现存在其它晶体；此外该IM-5粉末的粒径尺寸分布在150-200nm×50-100nm范围内。
实施例2
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法。
(1)采用制备例1中方法所合成IM-5分子筛粗粉A1。
(2)采用实施例1中方法合成NH4-IM-5分子筛粗粉。
(3)IM-5分子筛的合成：
在密闭条件下，将上述NH4-IM-5分子筛、浓度为10mol/L的NaOH溶液、以及浓度为0.76mol/L的MPP(OH)2混合，形成混合液，所述混合液中总[OH-1]与SiO2的摩尔比为0.15，MPP基团与所述总[OH-1]的摩尔比为1：2.25，H2O和SiO2的摩尔比为10：1，将前述混合液在175℃下搅拌反应，反应1天后降温停止反应，过滤，去离子水洗涤至中性，80℃烘干过夜即得IM-5分子筛产品粉末S2。
分子筛原粉S2的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S2为IM-5分子筛。该分子筛原粉S2的相对结晶度为127％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为36，S/O为8.2，O/M为2.6；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在100-200nm×50-100nm范围内。
实施例3
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法。
(1)采用实施例1中方法合成IM-5分子筛粗粉。
(2)采用实施例1中方法合成H-IM-5分子筛粗粉：
(3)IM-5分子筛的合成：
在密闭条件下，将上述H-IM-5分子筛、浓度为10mol/L的NaOH溶液、以及浓度为0.76mol/L的MPP(OH)2混合，形成混合液，所述混合液中总[OH-1]与SiO2的摩尔比为0.25，MPP基团与所述总[OH-1]的摩尔比为1：2.3，H2O和SiO2的摩尔比为7：1，将前述混合液在165℃下搅拌反应，反应1天后降温停止反应，过滤，去离子水洗涤至中性，100℃烘干过夜即得IM-5分子筛产品粉末S3。
分子筛原粉S3的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S3为IM-5分子筛。该分子筛原粉S3的相对结晶度为121％，经TEM-EDX分析IM-5分子筛位于外表面的S处、位于中心点的O处、以及位于所述S处和O处中间的M处的SiO2和Al2O3的摩尔比值，可知O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为37，S处和O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例(以下简称S/O)为8.3，O处和M处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例(以下简称O/M)为1.8，经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在100-200nm×50-100nm范围内。
实施例4
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法。
(1)采用实施例1中方法合成IM-5分子筛粗粉。
(2)采用实施例1中方法合成H-IM-5分子筛。
(3)IM-5分子筛的合成：
在密闭条件下，将上述H-IM-5分子筛和浓度为0.76mol/L的MPP(OH)2混合，形成混合液，所述混合液中总[OH-1]与SiO2的摩尔比为0.18，MPP基团与所述总[OH-1]的摩尔比为1：2，H2O和SiO2的摩尔比为7：1，将前述混合液在170℃下搅拌反应，反应1天后降温停止反应，过滤，去离子水洗涤至中性，90℃烘干过夜即得IM-5分子筛产品粉末S4(后续无需经铵交换处理)。
分子筛产品粉末S4的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S4为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末S4的相对结晶度为112％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为37，S/O为4.2，O/M为1.5；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在100-200nm×50-100nm范围内。
实施例5
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法。
(1)采用实施例1中方法合成IM-5分子筛粗粉。
(2)采用实施例1中方法合成H-IM-5分子筛粗粉。
(3)IM-5分子筛的合成：
在密闭条件下，将上述H-IM-5分子筛、浓度为10mol/L的NaOH溶液、以及浓度为2.07mol/L的MPP(Br)2混合，形成混合液，所述混合液中总[OH-1]与SiO2的摩尔比为0.24:1，MPP基团与所述总[OH-1]的摩尔比为1：2.2，H2O和SiO2的摩尔比为8：1，将前述混合液在175℃下搅拌反应，反应1天后降温停止反应，过滤，去离子水洗涤至中性，90℃烘干过夜即得IM-5分子筛产品粉末S5。
分子筛产品粉末S5的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S5为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末S5的相对结晶度为108％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为37，S/O为4.1，O/M为1.5；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在150-250nm×50-100nm范围内。
实施例6
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法。
(1)采用实施例1中方法合成IM-5分子筛粗粉。
(2)采用实施例1中方法合成H-IM-5分子筛粗粉：
(3)采用实施例1中方法合成IM-5分子筛的合成：区别在于，所述混合液中总[OH-1]与SiO2的摩尔比为0.39，MPP基团与所述总[OH-1]的摩尔比为1：3，H2O和SiO2的摩尔比为15：1，制得IM-5分子筛产品粉末S6。
分子筛产品粉末S6的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S6为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末S6的相对结晶度为98％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为35，S/O为3.3，O/M为2.5；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在150-200nm×50-100nm范围内。
实施例7
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法
采用实施例1中方法合成IM-5分子筛合成的IM-5分子筛产品S7，区别在于，采用制备例2中所合成的IM-5分子筛粗粉A2作为IM-5分子筛粗粉。该IM-5分子筛粗粉A2经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为56，S/O为1.0，O/M为1.0。
分子筛产品粉末S7的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S7为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末S7的相对结晶度为109％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为57，S/O为7.1，O/M为1.7；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在150-200nm×50-80nm范围内。
实施例8
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法
采用实施例1中方法合成IM-5分子筛合成的IM-5分子筛产品S8，区别在于，采用制备例3中所合成的IM-5分子筛粗粉A3作为IM-5分子筛粗粉。该IM-5分子筛粗粉A3经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为71，S/O为1.0，O/M为1.0。
分子筛产品粉末S8的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S8为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末S8的相对结晶度为108％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为70，S/O为6.2，O/M为1.5；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在150-250nm×50-100nm范围内。
实施例9
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法
采用实施例1中方法合成IM-5分子筛合成的IM-5分子筛产品S9，区别在于，采用制备例4中所合成的IM-5分子筛粗粉A4作为IM-5分子筛粗粉。该IM-5分子筛粗粉A4经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为37，S/O为1.0，O/M为1.0。
分子筛产品粉末S9的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S9为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末S9的相对结晶度为129％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为37，S/O为7.0，O/M为1.5；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在150-200nm×50-100nm范围内。
实施例10
本实施例用于说明本发明IM-5分子筛的合成方法
采用实施例1中方法合成IM-5分子筛合成的IM-5分子筛产品S10，区别在于，采用制备例8中所合成的IM-5分子筛粗粉A8作为IM-5分子筛粗粉。该IM-5分子筛粗粉A8经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为35，S/O为1.1，O/M为1.0。
分子筛产品粉末S10的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S11为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末S11的相对结晶度为110％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为36，S/O为7.2，O/M为1.9；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在150-250nm×50-80nm范围内。
实施例11
本对比例用于参比说明本发明IM-5分子筛的合成方法。
采用实施例1中方法合成IM-5分子筛合成的IM-5分子筛产品S11，区别在于，采用对照例中所合成的IM-5分子筛粗粉A0作为IM-5分子筛粗粉。该IM-5分子筛粗粉A0经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为58，S/O为1.0，O/M为1.0。
分子筛产品粉末S11的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定S11为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末S11的相对结晶度为113％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为58，S/O为5.7，O/M为1.6；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在300-600nm×100-150nm范围内。
对比例1
本对比例用于参比说明本发明IM-5分子筛的合成方法。
采用实施例1中方法合成IM-5分子筛合成的IM-5分子筛产品D1，区别在于，在以H-IM-5分子筛为原料合成IM-5分子筛的步骤中，将混合液在120℃下搅拌反应，制得IM-5分子筛产品粉末D1。
分子筛产品粉末D1的XRD测定结果与文献《通过催化测试反应和烃吸附测定确定IM-5分子筛的孔结构》公开的IM-5分子筛XRD谱图对比，确定D1为IM-5分子筛。该分子筛产品粉末D1的相对结晶度为94％；经TEM-EDX分析可知，O处的SiO2和Al2O3的摩尔比值为35，S/O为1.0，O/M为1.0；经扫描电子显微镜测量可知，IM-5粉末的粒径尺寸分布在100-200nm×50-80nm范围内。
测试例
用于评价本发明IM-5分子筛在苯/甲醇烷基化反应中的催化性能。将前述对照例、制备例1、以及实施例1至11，以及对比例1所制备的IM-5分子筛粉末经铵交换处理(用浓度为0.5mol/L的硝酸铵溶液于80℃进行离子交换3次，固液比(g/ml)为1：8，每次2小时；将交换后所得的分子筛用去离子水洗涤)，接着在550下焙烧4小时得到IM-5分子筛催化剂。
在固定床反应装置上，装填4.0gIM-5分子筛催化剂，用N2为载体，按苯：甲醇摩尔比为1：1(或甲苯：甲醇摩尔比为2：1)的量通入苯(或甲苯)和甲醇，在440℃、0.28MPa，进料质量空速2h-1，载气N2与混合原料摩尔比为10的条件下进行反应，结果见表2。
苯转化率＝[(反应物中苯摩尔数–生成物中苯摩尔数)/反应物中苯摩尔数]×100％；
甲苯转化率＝[(反应物中甲苯摩尔数–生成物中甲苯摩尔数)/反应物中甲苯摩尔数]×100％；
对-二甲苯选择性＝(生成物中对-二甲苯摩尔数/生成物中二甲苯摩尔数)×100％。
表2.
Figure GDA0003605442720000241
*反应4h时的转化率
由表2中数据可以看出，应用本发明IM-5分子筛及其合成方法，通过将预合成的H-IM-5分子筛或NH4-IM-5分子筛与MPP(OH)2和/或MPP(Br)2在碱性水溶液的特定环境下接触，进行二次晶化，不但有利于提高所合成的IM-5分子筛的结晶度，而且有利于微观意义上改善IM-5分子筛晶体，使其表面富硅，进而可以在不减少分子筛孔口尺寸的前提下，有效减少外表面的酸性中心，从而提高分子筛的择形效应，提高对-二甲苯的选择性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行几种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种IM-5分子筛，其特征在于，所述IM-5分子筛的单晶颗粒中位于外表面的S处、位于中心点的O处、以及位于所述S处和O处中间的M处相比，其中S处中SiO2和Al2O3的摩尔比值最大，所述S处和O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例为3-10：1。
2.根据权利要求1所述的IM-5分子筛，其中，所述S处和O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例为4-10：1。
3.根据权利要求1所述的IM-5分子筛，其中，所述O处和M处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例为1-3：1。
4.根据权利要求1所述的IM-5分子筛，其中，所述O处和M处中SiO2和Al2O3的摩尔比值的比例为1.5-3：1。
5.根据权利要求1所述的IM-5分子筛，其中，所述O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值为30-100。
6.根据权利要求1所述的IM-5分子筛，其中，所述O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值为30-80。
7.根据权利要求1所述的IM-5分子筛，其中，所述O处中SiO2和Al2O3的摩尔比值为30-70。
8.一种IM-5分子筛的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括：
S1、将无机碱、铝源、模板剂、硅源和水混合接触后水热晶化形成IM-5分子筛粗粉；
S2、将所述IM-5分子筛制成H-IM-5或NH4-IM-5分子筛；
S3、将所述H-IM-5或NH4-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液在160-175℃条件下接触反应，形成所述IM-5分子筛；
所述S3将所述H-IM-5或NH4-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液相接触的步骤中，体系中MPP基团与总[OH-1]的摩尔比为1：2-3；
所述硅源为固体硅胶，所述固体硅胶的粒径为40-200目、堆密度360-500g/L、比表面积为410-520m2/g、孔容为0.88-1.15mL/g。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述S3中含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液中包括MPP(OH)2和/或MPP(Br)2，以及含[OH-1]的碱性物质，其中含[OH-1]的碱性物质为选自氢氧化钠、氨水、氢氧化钾中的一种或几种。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述S3将所述H-IM-5或NH4-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液相接触的步骤中，体系中总[OH-1]与SiO2的摩尔比为0.05-0.4：1，MPP基团与所述总[OH-1]的摩尔比为1：2-3。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述S3将所述H-IM-5或NH4-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液相接触的步骤中，体系中总[OH-1]与SiO2的摩尔比为0.08-0.25：1。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述S3将所述H-IM-5或NH4-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液相接触的步骤中，体系中MPP基团与所述总[OH-1]的摩尔比为1：2-2.4。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述S3将所述H-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液相接触的步骤中，体系中H2O和SiO2的摩尔比为5-20：1。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述S3将所述H-IM-5分子筛与含MPP(OH)2和/或MPP(Br)2的碱性水溶液相接触的步骤中，体系中H2O和SiO2的摩尔比为7-10：1。
15.根据权利要求8所述的方法，其中，所述S1包括：
S11、将无机碱、铝源和模板剂溶于水中，混合配制混合液；
S12、搅拌条件下，将所述混合液与固体硅胶接触，混合制成胶体或固液混合物；
S13、在晶化反应条件下，将所述胶体或固液混合物进行水热晶化。
16.根据权利要求8所述的方法，其中，所述固体硅胶的粒径为40-180目、堆密度380-500g/L、比表面积为430-480m2/g、孔容为1.01-1.10mL/g。
17.根据权利要求8所述的方法，其中，所述固体硅胶的含水量低于10wt％；所述固体硅胶的孔分布在2.5-22.5nm范围内。
18.根据权利要求8所述的方法，其中，所述固体硅胶的含水量为6-10wt％；所述固体硅胶的孔分布在3.5-18.0nm范围内。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述S1中固体硅胶、所述铝源、所述无机碱、所述模板剂和水的投料使所述胶体或固液混合物的组成以摩尔计为SiO2：Al2O3：M2O：SDA：H2O＝100：(0.5-10)：(15-30)：(6-15)：(500-1400)，其中所述固体硅胶以SiO2计，所述铝源以Al2O3计，所述无机碱以M2O计，所述SDA为所述模板剂。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述胶体或固液混合物的组成以摩尔计为：SiO2：Al2O3：M2O：SDA：H2O＝100：(1-6)：(17.5-25)：(8-12)：(800-1200)。
21.根据权利要求15所述的方法，其中，所述S13中所述晶化反应条件包括：先将水热晶化温度升至120-150℃，水热晶化1-3天，接着将水热晶化温度升至160-200℃，继续水热晶化2-4天。
22.根据权利要求15所述的方法，其中，所述S13中所述晶化反应条件包括：先将水热晶化温度升至130-140℃，水热晶化1-3天，接着将水热晶化温度升至170-180℃，继续水热晶化2-4天。
23.根据权利要求8至22中任意一项所述的方法，其中，所述S1中，
所述铝源为偏铝酸钠、硫酸铝、氯化铝和硝酸铝中的一种或几种；
所述模板剂为双季铵盐；
所述无机碱为NaOH和/或KOH。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述S1中，所述模板剂为MPP(Br)2。
25.一种由权利要求8至24中任意一项所述方法合成的IM-5分子筛。
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