[發明專利]一種具有共生結構的MTW沸石納米棒及其制備方法

有效

• 申請號: 201710239017.6
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107032368B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 車順愛;賈曉利
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C01B39/46
• 分類號: C01B39/46;C01B39/04;B01J29/70
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種具有共生結構的MTW沸石納米棒及其制備方法，MTW沸石納米棒具有微孔?介孔?大孔多級孔結構，MTW沸石納米棒平均直徑為40?50nm。在該MTW沸石納米棒制備過程中首先通過將Bola型季銨鹽結構導向劑、堿加入到水中形成混合溶液，再在40℃條件下加入鋁源、硅源，最后轉入聚四氟乙烯反應釜中晶化，通過對過濾、洗滌、干燥后得到的樣品進行高溫下焙燒制備得到MTW沸石納米棒。本發明公開的MTW沸石納米棒具有共生結構，對1,3,5?三異丙基苯的裂解反應具有較高的催化活性，本發明公開的制備方法制備效率高，產率超過90％，制備方法簡單，成本低，具有工業應用價值。

技術領域

本發明涉及一種分子篩及其制備方法，尤其涉及一種具有共生結構的MTW沸石納米棒及其制備方法。

背景技術

沸石分子篩具有規則的孔道體系，很高的水熱穩定性，極強的吸附能力和離子交換能力等優點，因而被廣泛地應用于催化劑，吸附劑，離子交換劑等，然而沸石的微孔尺寸一般小于2nm，因此限制了其在催化領域的應用。在沸石骨架中引入介孔，可以有效地解決分子在沸石孔道中擴散和傳質難的問題，硬模板法，軟模板法以及雙親性分子直接導向合成介孔沸石的方法分別被提出。但是，繁瑣的后處理過程以及較高的模板劑合成代價限制了這些方法在工業中的應用。而具有共生結構的納米分子篩由于其獨特的孔道尺寸，較小的晶粒尺寸，相對簡單的結構導向劑等，不僅縮短了分子在沸石孔道中的傳輸距離，提高了催化效率，而且納米顆粒間的定向排列形成了多級孔結構，有利于大分子參與的催化反應，同時共生結構的存在使得沸石具有獨特的孔道體系，因此具有巨大的潛在應用價值。近十年來，具有共生結構的多級孔MFI沸石和FAU沸石相繼被報道。但是，目前的文獻報道中尚無合成具有共生結構的多級孔MTW沸石的報道。

綜上所述，沸石由于其結構中只存在微孔(<2nm)，尺寸較小的孔徑限制了大分子的進入和傳輸，從而限制了其在催化領域的應用，通過硬模板法或者軟模板法在沸石中引入介孔(2-50nm)或大孔(>50nm)，需要經歷硬模板的合成和脫除或者多個步驟合成有機模板劑這一繁瑣過程，耗時長、代價高，工業推廣應用價值低，目前通過化學方法合成的具有共生結構的多級孔分子篩局限于MFI和FAU這兩種沸石類型，可供選擇少。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是針對硬模板法，軟模板法以及雙親性分子直接導向合成介孔沸石的方法中存在的繁瑣的后處理過程以及較高的模板劑合成代價問題，開發出一種沸石分子篩，該沸石分子篩可以廣泛地應用于催化劑，具有獨特的孔道尺寸，較小的晶粒尺寸，相對簡單的結構導向劑等，不僅可以縮短分子在沸石孔道中的傳輸距離，還可以提高催化效率，具有巨大的工業應用價值。

為實現上述目的，本發明提供了一種具有共生結構的MTW沸石納米棒及其制備方法。具體技術方案如下：

本發明公開了一種具有共生結構的MTW沸石納米棒，該MTW沸石納米棒具有共生結構。

進一步地，MTW沸石納米棒具有微孔-介孔-大孔多級孔結構，其中微孔孔徑小于2nm，介孔孔徑為2-50nm，大孔孔徑大于50nm。

進一步地，MTW沸石納米棒平均直徑為40-50nm。

本發明公開的具有共生結構的MTW沸石納米棒通過如下步驟制備獲得：

步驟一，將Bola型季銨鹽結構導向劑、堿加入水中，控制Bola型季銨鹽結構導向劑、堿和水的摩爾比為2-3：6：700-800，進行攪拌溶解，得到第一混合溶液。

進一步地，Bola型季銨鹽結構導向劑通過使用Bola型季銨鹽分子經過一步有機合成制備。

進一步地，堿為氫氧化鈉。

進一步地，Bola型季銨鹽結構導向劑為溴化1,4-二(1-甲基吡咯烷基)丁烷、溴化1,5-二(1-甲基吡咯烷基)戊烷和溴化1,6-二(1-甲基吡咯烷基)己烷中的任一種。