[發明專利]一種二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201810999714.6
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109095493B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 郭向可;郭學鋒;丁維平;祝艷;薛念華;彭路明
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54;C01G3/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳旭

1.一種二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料，其薄片的厚度為1-30納米，其分子篩晶體結構為SAPO-34，其中硅/鋁原子比為0.15～0.25，Cu的質量含量為0.5～5％。

2.根據權利要求1所述的一種二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料的制備方法，其特征是：包括以下步驟：

步驟1.制備具有層狀結構的磷酸鋁納米卷粉末材料；

步驟2.向步驟1的磷酸鋁納米卷粉末材料中加入正硅酸四乙酯的乙醇溶液和銅鹽，正硅酸四乙酯加入的量為磷酸鋁納米卷質量的30％～40％，銅鹽加入的量為磷酸鋁納米卷質量的5％～20％，室溫下攪拌形成膏狀，之后放置24小時；

步驟3.向步驟2中得到的膏狀物中加入四乙基氫氧化銨溶液，其加入的量為磷酸鋁納米卷質量的30％～40％，室溫下攪拌形成膏狀，之后放置24小時；

步驟4.向水熱釜的聚四氟乙烯內襯中加入水、四乙基氫氧化銨溶液和烷基胺，其三者的加入量依次為磷酸鋁納米卷質量的25％～40％、60～80％和100％～160％；

步驟5.將步驟3中得到的膏狀物轉移到步驟4的聚四氟乙烯內襯中，密封，160～200℃下水熱20～72小時；之后，自然冷卻至室溫，過濾得到沉淀，并利用水和無水乙醇洗滌沉淀，干燥得到干燥的藍色粉末；

步驟6.將步驟5中得到的藍色粉末放入馬弗爐中，空氣氣氛下，從室溫升溫至550℃，并保持，然后自然冷卻至室溫，得到藍色的樣品粉末。

3.根據權利要求2所述的一種二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料的制備方法，其特征是：步驟2所述的銅鹽為硝酸銅或醋酸銅。

4.根據權利要求2所述的一種二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料的制備方法，其特征是：步驟4所述的烷基胺為二乙胺、三乙基胺或三丙胺。

5.根據權利要求2所述的一種二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料的制備方法，其特征是：所述的四乙基氫氧化銨溶液為25%的水溶液。

6.根據權利要求2所述的一種二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料的制備方法，其特征是：所述的步驟5中干燥溫度為在60℃，干燥時間為24小時，所述的步驟6中從室溫升溫至550℃后保持5小時。

7.根據權利要求1所述的一種二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料的用途，其特征是：用于催化環己烷氧化制己二酸反應用途。

8.根據權利要求7所述的二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料的用途，其特征是，用于催化環己烷氧化制己二酸反應步驟如下：

(1)將二維超薄CuO@SAPO-34分子篩粉末、環己烷和丙酮三者按照1:20:20的質量比例混合；

(2)轉入帶有充氣閥門和攪拌的高壓反應釜中，密封后，通入氧氣，并保持壓力為1.5MPa；

(3)將高壓反應釜加熱到120～150℃，反應10-24小時；

(4)反應結束冷卻至室溫后，泄掉其中的氧氣至氣壓到常壓；

(5)打開反應釜，離心分離，下層沉淀為分子篩催化劑，取出上層清液；

(6)將上層清液蒸餾，得到粘稠的液體；

(7)洗滌得到的粘稠液體；

(8)取上層清液，冷卻后，過濾，得到的固體晶體即為己二酸產物。

9.根據權利要求8所述的二維超薄CuO@SAPO-34分子篩薄片材料的用途，其特征是，所述的(7)中洗滌液為90℃熱水。