三價金 屬離子。這里所考慮的三價過渡金屬離子的一些組合包括Sc+3和一種或多種其它三價過渡 金屬離子的組合，或者Fe+3和一種或多種其它三價過渡金屬離子的組合，或者Y +3和一種或 多種其它三價過渡金屬離子的組合，或者V+3和一種或多種其它三價過渡金屬離子的組合。
[0044] 在第五組實施方案中，所述催化劑包括至少兩種選自三價主族金屬離子的三價金 屬離子。這里所考慮的一些三價主族金屬離子的組合包括In +3和一種或多種其它三價主族 金屬離子的組合，或者Ga+3和一種或多種其它三價主族金屬離子的組合，或者As +3和一種或 多種其它三價主族金屬離子的組合。
[0045] 在第六組實施方案中，所述催化劑包括至少兩種選自三價鑭系金屬離子的三價金 屬離子。這里所考慮的三價鑭系金屬離子的一些組合包括La +3和一種或多種其它三價鑭系 金屬離子的組合，或者Ce+3和一種或多種其它三價鑭系金屬離子的組合，或者Pr +3和一種 或多種其它三價鑭系金屬離子的組合，或者Nd+3和一種或多種其它三價鑭系金屬離子的組 合。
[0046] 在第七組實施方案中，所述催化劑包括至少一種三價過渡金屬離子和至少一種三 價鑭系金屬離子。例如，在具體的實施方案中，至少一種三價金屬離子選自Sc +3、Fe+3、V+3和 /或Y+3,而另一種三價金屬離子選自La' Ce'Pr+3和/或Nd+3。
[0047] 在第八組實施方案中，所述催化劑包括至少一種三價過渡金屬離子和至少一種三 價主族金屬離子。例如，在具體的實施方案中，至少一種三價金屬離子選自Sc +3、Fe+3、V+3和 /或Y+3,而另一種三價金屬離子選自In' Ga+3和/或In +3。
[0048] 在第九組實施方案中，所述催化劑包括至少一種三價主族金屬離子和至少一種三 價鑭系金屬離子。例如，在具體的實施方案中，至少一種三價金屬離子選自In+3、Ga+3和/或 In+3,而另一種三價金屬離子選自La+3、Ce+3、Pr+3和/或Nd +3。
[0049] 在第十組實施方案中，所述催化劑包含至少三種三價金屬離子。至少三種三價金 屬離子可以選自三價過渡金屬離子、三價主族金屬離子和/或三價鑭系金屬離子。
[0050] 在具體的實施方案中，一種、兩種、三種或更多種三價金屬離子選自Sc'Fe'V+3、 Y+3、La' Ce' Pr' Nd' In+3和/或Ga +3。在更具體的實施方案中，一種、兩種、三種或更多 種三價金屬離子選自Sc' Fe' V+3、La+3和/或In +3。
[0051] 上述的沸石催化劑典型地沒有涂覆有包含金屬的膜或?qū)印Ｈ欢?，本發(fā)明還預期上 述沸石催化劑涂覆含金屬的膜或?qū)拥那闆r，只要所述膜或?qū)踊旧喜粫恋K所述催化劑有 效地用作轉(zhuǎn)化催化劑即可，正如本文所期望的那樣。通過涂覆，膜或?qū)哟嬖谟谒龇惺谋?面上。在一些實施方案中，所述沸石的表面只表示其外表面（即，由沸石催化劑外輪廓面 積所定義的），而在其它實施方案中，所述沸石的表面是指或者包括所述沸石的內(nèi)表面，例 如沸石的孔隙或孔道內(nèi)的表面。所述含金屬的膜或?qū)涌梢杂糜冢?，調(diào)整催化劑的物理 特性、催化效率或催化選擇性。含金屬的表面的一些實例包括堿金屬、堿土金屬和二價過渡 或主族金屬的氧化物和/或硫化物，前提是所述表面金屬對烴產(chǎn)物無污染且對轉(zhuǎn)化過程無 害。
[0052] 本文描述的催化劑可以通過本領域已知的任意合適的方法合成。本文所考慮的方 法應優(yōu)選將金屬離子均勻地引入到沸石中。所述沸石可以為單一類型的沸石或不同沸石材 料的組合。
[0053] 在具體的實施方案中，本文描述的催化劑通過，首先，用待負載的金屬浸滲沸石。 所述浸滲步驟能夠通過，例如，用一種或多種包含待負載的金屬的鹽的溶液處理沸石來實 現(xiàn)。通過用含金屬的溶液處理沸石，所述含金屬的溶液與沸石接觸，使得所述溶液被吸入到 所述沸石中，優(yōu)選被吸入到全部的沸石體積中。通常，在制備負載有金屬的沸石催化劑（例 如，銅負載的或釩負載的ZSM-5,即分別是"Cu-ZSM-5"或"V-ZSM-5"）中，使用酸性沸石形 式（即，H-ZSM5)或它的銨鹽（例如，NH 4-ZSM-5)作為在其上進行了金屬離子（例如，銅或 釩離子）交換的起始材料。所述金屬交換工藝的詳情在本領域內(nèi)是公知的。
[0054] 在一個實施方案中，所述浸滲步驟通過用包含待負載的全部金屬的溶液處理沸石 來實現(xiàn)。在另一個實施方案中，所述浸滲步驟通過用兩種或更多種溶液處理沸石來實現(xiàn)，其 中不同溶液包含不同金屬或金屬組合。用浸滲溶液對沸石的每一次處理對應于單獨的浸滲 步驟。典型地，當采用多于一次浸滲步驟時，在這些浸滲步驟之間使用干燥和/或熱處理步 驟。
[0055] 所述金屬浸滲溶液包含至少一種或多種待負載入沸石的金屬離子，以及用于將金 屬離子分散入沸石的液體載體。這些金屬離子通常處于金屬鹽的形式。優(yōu)選地，這些金屬 鹽完全溶解于所述液體載體。所述金屬鹽包含一種或多種與一種或多種配對陰離子呈離子 締合的金屬離子。上述的任意一種或多種金屬離子可以充當金屬離子部分。所述配對陰離 子可以選自，例如，鹵素（F、Cl、Br或I )、羧酸根（例如，甲酸根、乙酸根、丙酸根或丁酸 根）、硫酸根、硝酸根、磷酸根、氯酸根、溴酸跟、碘酸根、氫氧根、β -二酮酸根（例如，乙酰丙 酮酸根）和二羧酸根（例如，草酸根、丙二酸根或丁二酸根）。
[0056] 在具體的實施方案中，所述催化劑通過形成包含沸石粉末和待引入金屬的漿料而 制備。干燥和燒制所述漿料以形成粉末。然后所述粉末與有機和/或無機粘合劑結(jié)合并濕 混合以形成糊料?？梢允剐纬傻暮闲纬扇我庀胍男螤?，例如，通過擠壓形成棒狀、蜂巢 狀或針輪狀結(jié)構。然后將經(jīng)擠壓的結(jié)構干燥和燒制以形成最終的催化劑。在其它實施方案 中，將沸石粉末、金屬和粘合劑全部結(jié)合在一起以形成糊料，然后將其擠壓和燒制。
[0057] 浸滲沸石后，通常將負載有金屬的沸石干燥和/或經(jīng)歷熱處理步驟（例如燒制或 焙燒步驟）。所述熱處理步驟起到將經(jīng)浸滲的金屬永久地引入到沸石中的作用，例如，通 過取代ΑΓ 3和/或Si+4并且在沸石材料中形成金屬氧化物鍵。在不同的實施方案中，在 至少 100 cC、150 cC、200 cC、250 cC、300 cC、350 cC、400 cC、450 cC、500 cC、550 cC、600 cC、650 cC、 700°C、750°C或800°C的溫度或者它們形成的范圍內(nèi)的溫度，所述熱處理步驟可以實施一時 間段，例如15分鐘、30分鐘、1小時、2小時、6小時、12小時、24小時、30小時、36小時或48 小時，或者它們形成的范圍內(nèi)的時間段。在一些具體的實施方案中，所述熱處理步驟在至少 500°C的溫度下實施至少兩小時。在一些實施方案中，所述熱處理步驟包括從較低溫度到較 高溫度和/或從較高溫度到較低溫度的溫度升降步驟。例如，所述熱處理步驟可以包括以 1、2、5或10°C /min的速率從100~700°C的升溫階段，反之亦然。
[0058] 通常，在正常的環(huán)境壓力下實施用于制備負載有金屬的沸石催化劑的一個或多個 熱處理步驟。然而，在一些實施方案中，采用升高的壓力（例如，高于1個大氣壓~不超過 2、5或10個大氣壓），然而在一些實施方案中，采用降低的壓力（例如，低于1、0. 5或0.2 個大氣壓）。此外，雖然通常在正?？諝猸h(huán)境下實施熱處理步驟，但是在一些實施方案中，增 大氧氣、減少氧氣或使用惰性環(huán)境?？梢园诩庸きh(huán)境的一些氣體，這些氣體包括，例如， 氧氣、氮氣、氦、氬、二氧化碳和它們的混合物。
[0059] 為了提供更具體描述性的實例，可以按照以下的方法制備Cu-ZSM-5催化劑：將 2. 664g水合醋酸銅（即，Cu(OAc)2 · 6H20)溶解于600mL去離子水（0· 015M)中，隨后加入 10. 005g的H-ZSM-5沸石。在50°C下持續(xù)攪拌所述漿料大約兩小時。冷卻后通過過濾收集 Cu-ZSM-5 (藍顏色），用去離子水清洗，然后在大約500°C (10°C /min)、在空氣中焙燒四小 時。
[0060] 然后，所制備的Cu-ZSM-5前體能夠進一步地用另一種金屬例如鐵浸滲。例如， Cu-Fe-ZSM-5可以通過以下方法制備：將5g的Cu-ZSM-5懸浮于25mL的0. 015M的Fe (NO3)3 水溶液中，用N2脫氣，然后在約80°C持續(xù)攪拌約兩小時。過濾后得到棕色固體，留下透明 無色的濾出液。然后，所述產(chǎn)物在約500°C (2°C/min)、在空氣中焙燒約兩小時。所形成的 Cu-Fe-ZSM-5催化劑通常包含約2. 4%的Cu和0. 3%的Fe。通過相似的方式可以將大量其 它金屬負載入所述沸石以制備各種不同的負載有金屬的催化劑。
[0061] 通常，本文描述的沸石催化劑是粉末形式的。在第一組實施方案中，至少一部分 的或者全部的粉末顆粒具有小于微米的尺寸（即，納米級顆粒）。所述納米級顆?？梢跃?有的顆粒尺寸為，精確地、至少、不超過或小于，例如1、2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、 100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、