CN106865566A - 一种zsm‑5分子筛及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种ZSM‑5分子筛及其制备方法和应用。所述ZSM‑5分子筛通过无胺体系制备得到，所述ZSM‑5分子筛的硅铝比为40‑200，所述ZSM‑5分子筛是以高硅铝比纳米薄层ZSM‑5分子筛作为晶种，并在原料摩尔比满足SiO2:Al2O3为100:(0.04‑2)条件下制备得到。相比传统无模板合成条件下，本发明合成的ZSM‑5分子筛为高硅铝比(大于40)分子筛，本发明所制的片状ZSM‑5分子筛的硅铝比可以在(40～200)大范围内进行调变。

Description

一种ZSM-5分子筛及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及分子筛制备领域，具体的说，是涉及一种ZSM-5分子筛及其制备方法和应用。
背景技术
在多孔材料中，ZSM-5沸石分子筛由于具有均一且开放的孔道结构、大的比表面积、高的热稳定性和水热稳定性以及可调的酸中心而被广泛地应用于离子交换、吸附与分离、石油化工和精细化学品合成等领域。专利CN1699173、CN1247457C、CN101723405A等采用了不同有机胺(铵)模板剂合成ZSM-5分子筛，但一般合成的硅铝沸石分子筛，有机模板剂的价格较贵，增加沸石的合成成本；合成产物只有经过高温煅烧除去有机模板后才能获得开放的孔道结构，一般在500-600℃高温煅烧，在消耗大量能量的同时，会在一定程度上破坏沸石分子筛的晶体结构(如骨架脱铝)；焙烧有机物分解产生的氮氧化物和碳氧化物会造成严重的环境污染。因此，如何建立绿色合成分子筛体系及高效的合成工艺，一直是该领域的重点和难点问题。
在分子筛合成过程中，不使用有机胺结构导向剂而是借助分子筛作为晶种的方法(CN101177282、CN102757068)因不使用昂贵且制备复杂的有机模板剂，经济且环保，且简化了后处理过程，成为高效绿色合成工艺。无模板体系晶种导向合成的分子筛不需要经过焙烧，因而不会导致分子筛骨架的坍塌(Microporous and Mesoporous Materials,2014,189:22-30)。因此，晶种法合成分子筛在近几年研究中受到研究者们的青睐。
迄今，多个品种的分子筛，如ZSM-5、TTZ-1、beta、ZSM-12等都能够通过无有机模板剂、晶种导向的方法得到，且具有独特的性质。Okubo等人(Journal of the AmericanChemical Society,2012,134(28):11542-11549)提出“组成单元假说”，分子筛的结构单元会诱导具有相同结构单元的分子筛的生成。相似的，Li等人(Cryst Eng Comm,2013,15(38):7680)研究认为晶种导向合成的分子筛的拓扑结构与作为晶种的分子筛的晶体结构单元相同，并且晶种分子筛溶解在合成体系中，其外表面为组成结构单元提供附着和继续生长的场所，多级孔ZSM-5分子筛的表面积大，可以更快的导向分子筛产品的合成，而晶种分子筛的织构性质会影响产品分子筛的晶粒大小。Kim等人(Microporous and Mesoporousmaterials,2006,92(1):181-188.)研究将两段晶化方法应用于晶种导向合成中，认为高温条件下利于成核、在较低温度下晶粒生长，可以有效控制分子筛产品的晶粒大小和分布。加入的晶种提供了沸石生长所需要的晶核，因此其诱导期缩短。整个晶化过程是无定形硅铝凝胶围绕晶种进行的富铝化外延生长，因此没有加入晶种的体系无法进行这样的外延生长，在一定时间内只能保持无定形性质。另外，晶种的使用量与合成的分子筛产物的粒子很有关系。当合成体系中没有醇时，LEV-SDS产物中混有少量的MOR沸石混相。对比之下，加入几种小分子直链一元醇后，都能得到纯相的LEV-SDS沸石分子筛，说明这些醇的加入可以抑制MOR沸石杂相的生成。合成凝胶中加入的少量醇只是作为水热反应的共溶剂，而非有机结构导向剂。(Microporous and Mesoporous Materials,2012,155:1-7.)。但对于ZSM-5分子筛来说，无模板条件下通常易于合成富铝低硅的分子筛，摩尔硅铝比通常无法超过40，而且产物大小一般大于晶种分子筛、晶粒较大并容易团聚；
为解决上述问题，特提出本发明。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种ZSM-5分子筛；
本发明的另一目的在于提供所述ZSM-5分子筛的制备方法；
本发明的再一目的在于提供所述ZSM-5分子筛的应用。
为达上述目的，一方面，本发明提供了一种ZSM-5分子筛，其中，所述ZSM-5分子筛通过无胺体系(不使用模板剂)制备得到，所述ZSM-5分子筛的硅铝比为40-200。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述ZSM-5分子筛的硅铝比为90-200。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述ZSM-5分子筛颗粒为厚度100-350nm，长度0.8-2.0μm的棺材型形貌。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述ZSM-5分子筛颗粒具有二维取向性。
本发明的ZSM-5分子筛颗粒分散、大小均匀、形貌规整。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述ZSM-5分子筛是以高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛作为晶种，并在原料摩尔比满足SiO2:Al2O3为100:(0.04-2)的条件下制备得到；其中高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛晶种满足如下条件：薄层由2-3nm薄层形成的10-30nm厚度的二维晶粒形貌，二次堆积而成直径2.0～6.0μm颗粒，晶种硅铝比为40～290。
本发明的ZSM-5分子筛在制备中不使用模板剂。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛晶种还满足如下条件：具有b轴二维取向特征。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛晶种的颗粒形貌为对称的球体或椭球体。
本发明是采用特定形貌具有b轴取向的薄层分子筛特征的ZSM-5分子筛作为晶种，该晶种具有典型的二维取向性，即微、纳米级的横纵维度，但晶粒仅有2～3nm维度，相当于1～2个单晶胞的厚度，表现出独特的织构性质，硅铝比较高，介孔发达，有可调的酸性质。本发明在不使用有机胺(铵)的体系合成具有高硅铝比、较大横纵比棺材型形貌的ZSM-5分子筛。
本发明与传统的无模板合成方法相比，大幅度增加了分子筛的硅铝比范围，合成产品形貌规整，提高分子筛的稳定性。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述ZSM-5分子筛的制备方法包括：将铝源、硅源和晶种在水/醇/硫酸混合溶液中形成初始溶胶，初始溶胶进行晶化反应后经过后处理得到分子筛原粉，分子筛原粉用氯化铵溶液交换后焙烧得到所述ZSM-5分子筛，其中各原料摩尔比满足如下条件：SiO2:Al2O3:Seed(晶种):Na2O:Alcohol(醇):SO4 2-:H2O＝100:(0.04-2):(1～4):(10～50):(100～900):(6～40):(1000～7000)。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述焙烧的温度为400-600℃。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述焙烧的时间为5-12h。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述醇选自碳原子数为1-6的醇。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述醇选自甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇和异丙醇中的一种或两种以上的组合。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述方法包括先将水、醇和硫酸混合后，再向其中加入铝源，然后加入晶种和硅源形成初始溶胶。
根据本发明一些具体实施方案，其中，加入铝源后，搅拌1-10h，然后再加入晶种和硅源，搅拌2-24h，形成初始溶胶。
根据本发明一些具体实施方案，其中，将水、醇和硫酸混合后，先搅拌10-30min，再向其中加入铝源。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述搅拌均是在30-90℃的恒温下搅拌。
也就是说，加入铝源后，在30-90℃的恒温下搅拌1-10h，然后再加入晶种和硅源，在30-90℃的恒温下搅拌2-24h，形成初始溶胶。
将水、醇和硫酸混合后，先在30-90℃的恒温下搅拌10-30min，再向其中加入铝源。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述晶化反应为一段式晶化反应或者两段式晶化反应。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述一段式晶化反应的温度是100-200℃。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述一段式晶化反应的时间是1-7天。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述晶化反应为两段式晶化反应，其中第一段晶化反应的温度为100-120℃，第二段晶化反应的温度为140-180℃。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述晶化反应为两段式晶化反应，其中第一段晶化反应是在100-120℃下晶化1-4天，第二段晶化反应是在140-180℃下晶化1-4天。
本发明需要说明的是形成该片状ZSM-5分子筛的晶化操作条件：可以在同一温度下一步进行晶化，也可以在不同温度下分步晶化完成，这对样品形貌有所影响。两段式晶化可以使得合成的片状分子筛尺寸长度缩短0.1-0.5μm左右(如图3)。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述分子筛原粉用氯化铵在50-90℃下交换1-4h，然后焙烧得到所述HZSM-5分子筛。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述氯化铵水溶液摩尔浓度为0.5-2mol/L。
根据本发明一些具体实施方案，其中，分子筛原粉与氯化铵水溶液质量比为1：(10-25)。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述硅源选自水玻璃、正硅酸乙酯(TEOS)、硅溶胶等或上述硅源组成的双硅源体系。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述铝源选自硫酸铝、氢氧化铝、拟薄水铝石或铝酸钠中的一种或多种混合物。
另一方面，本发明还提供了所述ZSM-5分子筛的制备方法，其中，所述方法包括以高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛作为晶种，并在原料摩尔比满足SiO2:Al2O3为100:(0.04-2)的条件下制备得到ZSM-5分子筛；其中高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛晶种满足如下条件：薄层由2-3nm层形成的10-30nm厚度的二维晶粒形貌，二次堆积而成直径2.0～6.0μm颗粒，晶种硅铝比为40～290。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述方法可以具体包括：
(1)自制不同硅铝比的纳米薄层作为晶种，在醇中加入去离子水，并加入浓硫酸调节pH值，其中优选pH值为9～10，形成混合均匀的溶液A，将A溶液置于30～90℃水浴环境中，优选在40～60℃下搅拌10～30min；
(2)将一定量的铝源缓慢加入A溶液中，再将一定量的晶种加入A溶液中，并在上述水浴条件下继续搅拌1～10h，优选时间为2～7h，然后加入硅源，继续在所述水浴条件下搅拌2～24h，优选时间为3～12h，形成初始溶胶。
(3)将上述所制初始溶胶装入晶化釜中，在100～200℃的条件下晶化1～7天得到晶化产物，将产物经过滤、洗涤至pH＝7～8，干燥得到高结晶度的片层ZSM-5分子筛原粉。
将所制备得到的分子筛原粉采用氯化铵溶液在50～90℃进行交换1～4h，经过滤干燥，在400～600℃的条件下焙烧5～12h，得到最终氢型片状分子筛催化剂，备反应用。
在所述合成分子筛的制备方法中，初始溶胶中各原料的摩尔组成为：SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO4 2-:H2O＝100:(0.04-2):(1～4):(10～50):(100～900):(6～40):(1000～7000)。
本发明的方法相比传统无模板合成条件下，合成的ZSM-5分子筛为低硅铝比(小于40)分子筛，本发明所制的片状ZSM-5分子筛的硅铝比可以在(40～200)大范围内进行调变。大幅度增加了硅铝比的调控范围，而且本发明所得产品，晶型规整，尺寸均匀(1μm左右)，纵横比较大，分散性好。
本发明的晶种可以市售获得，也可以按照如下方法制备得到(系列硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛的合成和表征[J].物理化学学报,2013.)：
再一方面，本发明还提供了所述ZSM-5分子筛在经过后处理后在催化正己烷裂解、FCC提高汽油辛烷值反应，甲苯歧化反应，甲醇制烯烃反应或苯乙烯的气相烷基化反应中的应用。
根据本发明一些具体实施方案，其中，所述后处理选自金属/非金属改性或脱硅补铝反应。
综上所述，本发明提供了一种ZSM-5分子筛及其制备方法和应用。本发明的方案具有如下优点：
相比传统无模板合成条件下，本发明合成的ZSM-5分子筛为高硅铝比(大于40)分子筛，本发明所制的片状ZSM-5分子筛的硅铝比可以在(40～200)大范围内进行调变。大幅度增加了硅铝比的调控范围，而且本发明所得产品，晶型规整，尺寸均匀(1μm左右)，纵横比2-7范围调变，分散性好。
附图说明
图1为本发明实施例1-3分子筛的X射线衍射(XRD)图；其中片状ZSM-5的特征峰与传统分子筛呈现相同的特征，在ZSM-5分子筛晶体的22.5℃-25℃特征峰区域较传统的五指峰有较为明显的宽化。
图2为本发明所用晶种的X射线衍射(XRD)图；可以看出与传统分子筛对比，22.5°-25°特征峰区域发生明显的宽化，宽化为“两指峰”。
图3为本发明实施例1产品的电镜照片；所制片状ZSM-5分子筛片层厚度在100～350nm，分子筛颗粒约为0.8～2.5μm，说明合成分子筛形貌规整、分布均匀；其他实施例产品电镜照片与图2类似，本发明为节省篇幅不再一一列举。
图4为本发明实施例7产品的电镜照片，其合成的片状ZSM-5分子筛在尺寸上较实施例1长度缩小0.4μm和厚度缩短90nm左右。
图5为本发明实施例1-2产品较无胺体系低硅铝比样品的氨气程序升温脱附(NH3-TPD)对照图，说明不同硅铝比晶种导向合成的片状分子筛为高硅分子筛。
图6为本发明实施例1所使用的分子筛晶种SEM及TEM照片。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
实施例1
将8.61g乙醇溶于17.36g去离子水中，加入0.84g浓硫酸，形成均匀混合溶液A；在60℃的条件下混合搅拌10min后均匀后加入0.216g的硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)，然后加入0.19g晶种(硅铝比90，颗粒尺寸为5μm，薄片平均尺寸30nm，如图2、图6所示)。继续搅拌1h，最后加入10g水玻璃(19wt.％SiO2,Si/Na＝1.11)和10g去离子水。老化6h，将混合凝胶SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO4 2-:H2O＝100:1:1.2:40:500:25:7000，在140℃的条件下晶化200h，将粗产物经过滤、洗涤、干燥，得ZSM-5分子筛原粉(片平均长度为2μm，平均厚度为340μm)。相关谱图如图1、3和5所示。所制分子筛硅铝比如表1所示。
实施例2
将8.61g乙醇溶于17.36g去离子水中，加入0.76g浓硫酸，形成均匀混合溶液A；在60℃的条件下混合搅拌10min后均匀后加入0.072g的硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)，然后加入0.19g晶种(硅铝比120，颗粒平均尺寸为4μm，薄片平均尺寸20nm)。继续搅拌1h，最后加入10g水玻璃(19wt.％SiO2,Si/Na＝1.11)和10g去离子水。经6h搅拌，将混合凝胶SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO4 2-:H2O＝100:0.5:1.5:30:300:15:5000，在140℃的条件下晶化120h，将粗产物经过滤、洗涤、干燥，得ZSM-5分子筛原粉(片平均长度为1.5μm，平均厚度为280μm)。
实施例3
将8.61g乙醇溶于17.36g去离子水中，加入0.84g浓硫酸，形成均匀混合溶液A；在60℃的条件下混合搅拌10min后均匀后加入0.043g的硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)，然后加入0.19g晶种(硅铝比154，颗粒平均尺寸为3μm，薄片平均尺寸15nm)。继续搅拌1h，最后加入10g水玻璃(19wt.％SiO2,Si/Na＝1.11)和10g去离子水。经6h搅拌，将混合凝胶SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO4 2-:H2O＝100:0.3:2:40:700:30:7000，在140℃的条件下晶化72h，将粗产物经过滤、洗涤、干燥，得ZSM-5分子筛原粉(片平均长度为1.2μm，平均厚度为220μm)。
实施例4
将8.61g乙醇溶于17.36g去离子水中，加入0.84g浓硫酸，形成均匀混合溶液A；在60℃的条件下混合搅拌10min后均匀后加入0.043g的硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)，然后加入0.19g晶种(硅铝比90，颗粒平均尺寸为6μm，薄片平均尺寸30nm)。继续搅拌1h，最后加入10g水玻璃(19wt.％SiO2,Si/Na＝1.11)和10g去离子水。经6h搅拌，将混合凝胶SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO4 2-:H2O＝100:2:2.5:15:900:25:3000，在140℃的条件下晶化120h，将粗产物经过滤、洗涤、干燥，得ZSM-5分子筛原粉(片平均长度为1.8μm，平均厚度为300μm)。
实施例5
将8.6g乙醇溶于0.04g的硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)和17g去离子水中，加入0.83g浓硫酸，形成混合铝源溶液A；在60℃的条件下混合搅拌10min种后加入0.1g晶种(硅铝比130，颗粒平均尺寸为3.5μm，薄片平均尺寸20nm)，继续搅拌1h，最后加入10g正硅酸乙酯(TEOS)和1.5g氢氧化钠的混合溶液，以上步骤都是在60℃的条件下机械搅拌进行的。老化10h，其中SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO4 2-:H2O＝100:1:1.0:20:500:25:5000，将混合溶液在170℃的条件下晶化48h，得到的产品经过过滤、洗涤、干燥，得ZSM-5分子筛原粉(片平均长度为2μm，平均厚度为350μm)。
实施例6
将6g甲醇、0.10g的硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)溶于17g去离子水中，加入0.84g浓硫酸，形成混合铝源溶液A；在60℃的条件下混合搅拌均匀后0.1g晶种(硅铝比150，颗粒平均尺寸为3μm，薄片平均尺寸10nm)，继续搅拌1h，最后加入10g正硅酸乙酯(TEOS)和10g水玻璃混合溶液，以上步骤都是在60℃的条件下机械搅拌进行的。搅拌老化10h得到初始溶胶，其中SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO4 2-:H2O＝100:1.5:1:15:100:25:7000，将初始溶胶在120℃的条件下晶化72h，得到的产品经过过滤、洗涤、干燥，得ZSM-5分子筛原粉(片平均长度为1.3μm，平均厚度为300μm)。
实施例7
将8.61g乙醇溶于17.36g去离子水中，加入0.84g浓硫酸，形成均匀混合溶液A；在60℃的条件下混合搅拌10min后均匀后加入0.216g的硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)，然后加入0.19g晶种(硅铝比90，颗粒尺寸为5μm，薄片平均尺寸30nm)。继续搅拌1h，最后加入10g水玻璃(19wt.％SiO2,Si/Na＝1.11)和10g去离子水。老化6h，将混合凝胶SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO4 2-:H2O＝100:0.13:1.2:40:500:25:7000，在100℃的条件下晶化48h后转入140℃下晶化72h，将粗产物经过滤、洗涤、干燥，得ZSM-5分子筛原粉(片平均长度为1.0μm，平均厚度为200μm)。相关谱图如图4所示。
实施例8
采用本发明提供的方法合成高硅铝比片状ZSM-5分子筛在正己烷催化裂解中的应用效果。本发明ZSM-5分子筛在己烷裂解反应中，提高丙烯的选择性，双烯选择性50％以上，尤其是具有高的丙烯与乙烯的比例。
将实施例1、2、3中的ZSM-5分子筛原粉先用1mol/L的氯化铵溶液在90℃水浴中交换2h，其中氯化铵：分子筛＝10:1(质量比)，经过滤、烘干后再在550℃条件下焙烧6h，最后得到两交两焙后的HZSM-5分子筛。将该分子筛原粉在20Mpa下压片成型，筛分20-40目的颗粒，得到用于评价的催化剂。反应结果如表2所示。
表1 XRF所测片层分子筛导向的片状分子筛系列硅铝比
表2不同硅铝比片层分子筛在正己烷催化裂解反应稳定期的催化产物选择性

Claims (10)

1.一种ZSM-5分子筛，其中，所述ZSM-5分子筛通过无胺体系制备得到，所述ZSM-5分子筛的硅铝比为40-200，优选为90-200。
2.根据权利要求1所述的ZSM-5分子筛，其中，所述ZSM-5分子筛呈10-30nm厚度薄长片形，纵横比2-7范围调变；优选所述ZSM-5分子筛颗粒为厚度100-350nm，长度0.8-2.0μm的棺材型形貌。
3.根据权利要求1或2所述的ZSM-5分子筛，其中，所述ZSM-5分子筛是以高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛作为晶种，并在原料摩尔比满足SiO2:Al2O3为100:(0.04-2)条件下制备得到；其中高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛晶种满足如下条件：薄层由2-3nm层形成的10-30nm厚度的二维晶粒形貌，二次堆积而成直径2.0～6.0μm颗粒，晶种硅铝比为40～290；优选所述高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛晶种还满足如下条件：具有b轴二维取向特征；更优选所述高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛晶种的颗粒形貌为对称的球体或椭球体。
4.根据权利要求3所述的ZSM-5分子筛，其中，所述ZSM-5分子筛的制备方法包括：将铝源、硅源和晶种在水/醇/硫酸混合溶液中形成初始溶胶，初始溶胶进行晶化反应后经过后处理得到分子筛原粉，分子筛原粉用氯化铵溶液交换后焙烧得到所述ZSM-5分子筛，其中各原料摩尔比满足如下条件：SiO2:Al2O3:Seed:Na2O:Alcohol:SO4 2-:H2O＝100:(0.04-2):(1～4):(10～50):(100～900):(6～40):(1000～7000)；优选所述焙烧的温度为400-600℃；优选焙烧的时间为5-12h；优选醇选自碳原子数为1-6的醇；更优选选自甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇和异丙醇中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求4所述的ZSM-5分子筛，其中，所述方法包括先将水、醇和硫酸混合后，再向其中加入铝源，然后加入晶种和硅源形成初始溶胶；其中优选加入铝源后，搅拌1-10h，然后再加入晶种和硅源，搅拌2-24h，形成初始溶胶；还优选将水、醇和硫酸混合后，先搅拌10-30min，再向其中加入铝源；其中还优选所述搅拌是在30-90℃的恒温下搅拌。
6.根据权利要求4或5所述的ZSM-5分子筛，其中，所述晶化反应为一段式晶化反应或者两段式晶化反应；其中优选一段式晶化反应的温度是100-200℃；优选一段式晶化反应的时间是1-7天；优选两段式晶化反应的第一段晶化反应的温度为100-120℃，第二段晶化反应的温度为140-180℃；更优选两段式晶化反应的条件包括：第一段晶化反应是在100-120℃下晶化1-4天，第二段晶化反应是在140-180℃下晶化1-4天。
7.根据权利要求4或5所述的ZSM-5分子筛，其中，所述分子筛原粉用氯化铵水溶液在50-90℃下离子交换1-4h，然后焙烧得到所述ZSM-5分子筛；其中优选氯化铵水溶液的摩尔浓度为0.5-2mol/L；优选分子筛原粉与氯化铵水溶液质量比为1：(10-25)。
8.根据权利要求4或5所述的ZSM-5分子筛，其中，所述硅源选自水玻璃、硅溶胶、正硅酸乙酯中的一种或两种；所述铝源选自硫酸铝、氢氧化铝、铝酸钠和拟薄水铝石中的一种或多种的混合。
9.权利要求1～8任意一项所述ZSM-5分子筛的制备方法，其中，所述方法包括以高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛作为晶种，并在原料摩尔比满足SiO2:Al2O3为100:(0.04-2)的条件下制备得到ZSM-5分子筛；其中高硅铝比纳米薄层ZSM-5分子筛晶种满足如下条件：薄层由2-3nm薄层形成的10-30nm厚度的二维晶粒形貌，二次堆积而成直径1.0～3.0μm颗粒，晶种硅铝比为40～290。
10.权利要求1～8任意一项所述ZSM-5分子筛可在催化正己烷裂解、FCC提高汽油辛烷值反应，甲苯歧化反应，甲醇制烯烃反应或苯乙烯的气相烷基化反应中应用。
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