三价金 属离子。这里所考虑的三价过渡金属离子的一些组合包括Sc+3和一种或多种其它三价过渡 金属离子的组合，或者Fe+3和一种或多种其它三价过渡金属离子的组合，或者Y +3和一种或 多种其它三价过渡金属离子的组合，或者V+3和一种或多种其它三价过渡金属离子的组合。
[0044] 在第五组实施方案中，所述催化剂包括至少两种选自三价主族金属离子的三价金 属离子。这里所考虑的一些三价主族金属离子的组合包括In +3和一种或多种其它三价主族 金属离子的组合，或者Ga+3和一种或多种其它三价主族金属离子的组合，或者As +3和一种或 多种其它三价主族金属离子的组合。
[0045] 在第六组实施方案中，所述催化剂包括至少两种选自三价镧系金属离子的三价金 属离子。这里所考虑的三价镧系金属离子的一些组合包括La +3和一种或多种其它三价镧系 金属离子的组合，或者Ce+3和一种或多种其它三价镧系金属离子的组合，或者Pr +3和一种 或多种其它三价镧系金属离子的组合，或者Nd+3和一种或多种其它三价镧系金属离子的组 合。
[0046] 在第七组实施方案中，所述催化剂包括至少一种三价过渡金属离子和至少一种三 价镧系金属离子。例如，在具体的实施方案中，至少一种三价金属离子选自Sc +3、Fe+3、V+3和 /或Y+3,而另一种三价金属离子选自La' Ce'Pr+3和/或Nd+3。
[0047] 在第八组实施方案中，所述催化剂包括至少一种三价过渡金属离子和至少一种三 价主族金属离子。例如，在具体的实施方案中，至少一种三价金属离子选自Sc +3、Fe+3、V+3和 /或Y+3,而另一种三价金属离子选自In' Ga+3和/或In +3。
[0048] 在第九组实施方案中，所述催化剂包括至少一种三价主族金属离子和至少一种三 价镧系金属离子。例如，在具体的实施方案中，至少一种三价金属离子选自In+3、Ga+3和/或 In+3,而另一种三价金属离子选自La+3、Ce+3、Pr+3和/或Nd +3。
[0049] 在第十组实施方案中，所述催化剂包含至少三种三价金属离子。至少三种三价金 属离子可以选自三价过渡金属离子、三价主族金属离子和/或三价镧系金属离子。
[0050] 在具体的实施方案中，一种、两种、三种或更多种三价金属离子选自Sc'Fe'V+3、 Y+3、La' Ce' Pr' Nd' In+3和/或Ga +3。在更具体的实施方案中，一种、两种、三种或更多 种三价金属离子选自Sc' Fe' V+3、La+3和/或In +3。
[0051] 上述的沸石催化剂典型地没有涂覆有包含金属的膜或层。然而，本发明还预期上 述沸石催化剂涂覆含金属的膜或层的情况，只要所述膜或层基本上不会妨碍所述催化剂有 效地用作转化催化剂即可，正如本文所期望的那样。通过涂覆，膜或层存在于所述沸石的表 面上。在一些实施方案中，所述沸石的表面只表示其外表面（即，由沸石催化剂外轮廓面 积所定义的），而在其它实施方案中，所述沸石的表面是指或者包括所述沸石的内表面，例 如沸石的孔隙或孔道内的表面。所述含金属的膜或层可以用于，例如，调整催化剂的物理 特性、催化效率或催化选择性。含金属的表面的一些实例包括碱金属、碱土金属和二价过渡 或主族金属的氧化物和/或硫化物，前提是所述表面金属对烃产物无污染且对转化过程无 害。
[0052] 本文描述的催化剂可以通过本领域已知的任意合适的方法合成。本文所考虑的方 法应优选将金属离子均匀地引入到沸石中。所述沸石可以为单一类型的沸石或不同沸石材 料的组合。
[0053] 在具体的实施方案中，本文描述的催化剂通过，首先，用待负载的金属浸渗沸石。 所述浸渗步骤能够通过，例如，用一种或多种包含待负载的金属的盐的溶液处理沸石来实 现。通过用含金属的溶液处理沸石，所述含金属的溶液与沸石接触，使得所述溶液被吸入到 所述沸石中，优选被吸入到全部的沸石体积中。通常，在制备负载有金属的沸石催化剂（例 如，铜负载的或钒负载的ZSM-5,即分别是"Cu-ZSM-5"或"V-ZSM-5"）中，使用酸性沸石形 式（即，H-ZSM5)或它的铵盐（例如，NH 4-ZSM-5)作为在其上进行了金属离子（例如，铜或 钒离子）交换的起始材料。所述金属交换工艺的详情在本领域内是公知的。
[0054] 在一个实施方案中，所述浸渗步骤通过用包含待负载的全部金属的溶液处理沸石 来实现。在另一个实施方案中，所述浸渗步骤通过用两种或更多种溶液处理沸石来实现，其 中不同溶液包含不同金属或金属组合。用浸渗溶液对沸石的每一次处理对应于单独的浸渗 步骤。典型地，当采用多于一次浸渗步骤时，在这些浸渗步骤之间使用干燥和/或热处理步 骤。
[0055] 所述金属浸渗溶液包含至少一种或多种待负载入沸石的金属离子，以及用于将金 属离子分散入沸石的液体载体。这些金属离子通常处于金属盐的形式。优选地，这些金属 盐完全溶解于所述液体载体。所述金属盐包含一种或多种与一种或多种配对阴离子呈离子 缔合的金属离子。上述的任意一种或多种金属离子可以充当金属离子部分。所述配对阴离 子可以选自，例如，卤素（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、氢氧根、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] 在具体的实施方案中，所述催化剂通过形成包含沸石粉末和待引入金属的浆料而 制备。干燥和烧制所述浆料以形成粉末。然后所述粉末与有机和/或无机粘合剂结合并湿 混合以形成糊料。可以使形成的糊料形成任意想要的形状，例如，通过挤压形成棒状、蜂巢 状或针轮状结构。然后将经挤压的结构干燥和烧制以形成最终的催化剂。在其它实施方案 中，将沸石粉末、金属和粘合剂全部结合在一起以形成糊料，然后将其挤压和烧制。
[0057] 浸渗沸石后，通常将负载有金属的沸石干燥和/或经历热处理步骤（例如烧制或 焙烧步骤）。所述热处理步骤起到将经浸渗的金属永久地引入到沸石中的作用，例如，通 过取代ΑΓ 3和/或Si+4并且在沸石材料中形成金属氧化物键。在不同的实施方案中，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的温度或者它们形成的范围内的温度，所述热处理步骤可以实施一时 间段，例如15分钟、30分钟、1小时、2小时、6小时、12小时、24小时、30小时、36小时或48 小时，或者它们形成的范围内的时间段。在一些具体的实施方案中，所述热处理步骤在至少 500°C的温度下实施至少两小时。在一些实施方案中，所述热处理步骤包括从较低温度到较 高温度和/或从较高温度到较低温度的温度升降步骤。例如，所述热处理步骤可以包括以 1、2、5或10°C /min的速率从100~700°C的升温阶段，反之亦然。
[0058] 通常，在正常的环境压力下实施用于制备负载有金属的沸石催化剂的一个或多个 热处理步骤。然而，在一些实施方案中，采用升高的压力（例如，高于1个大气压~不超过 2、5或10个大气压），然而在一些实施方案中，采用降低的压力（例如，低于1、0. 5或0.2 个大气压）。此外，虽然通常在正常空气环境下实施热处理步骤，但是在一些实施方案中，增 大氧气、减少氧气或使用惰性环境。可以包含于加工环境的一些气体，这些气体包括，例如， 氧气、氮气、氦、氩、二氧化碳和它们的混合物。
[0059] 为了提供更具体描述性的实例，可以按照以下的方法制备Cu-ZSM-5催化剂：将 2. 664g水合醋酸铜（即，Cu(OAc)2 · 6H20)溶解于600mL去离子水（0· 015M)中，随后加入 10. 005g的H-ZSM-5沸石。在50°C下持续搅拌所述浆料大约两小时。冷却后通过过滤收集 Cu-ZSM-5 (蓝颜色），用去离子水清洗，然后在大约500°C (10°C /min)、在空气中焙烧四小 时。
[0060] 然后，所制备的Cu-ZSM-5前体能够进一步地用另一种金属例如铁浸渗。例如， Cu-Fe-ZSM-5可以通过以下方法制备：将5g的Cu-ZSM-5悬浮于25mL的0. 015M的Fe (NO3)3 水溶液中，用N2脱气，然后在约80°C持续搅拌约两小时。过滤后得到棕色固体，留下透明 无色的滤出液。然后，所述产物在约500°C (2°C/min)、在空气中焙烧约两小时。所形成的 Cu-Fe-ZSM-5催化剂通常包含约2. 4%的Cu和0. 3%的Fe。通过相似的方式可以将大量其 它金属负载入所述沸石以制备各种不同的负载有金属的催化剂。
[0061] 通常，本文描述的沸石催化剂是粉末形式的。在第一组实施方案中，至少一部分 的或者全部的粉末颗粒具有小于微米的尺寸（即，纳米级颗粒）。所述纳米级颗粒可以具 有的颗粒尺寸为，精确地、至少、不超过或小于，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、