[發(fā)明專利]一種微孔-介孔層級(jí)沸石材料及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880090184.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN111757851B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪梅;陳超;董磊;王彥頂;張健;陳柱文;錢微
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): C01B39/02
• 分類號(hào): C01B39/02;B01J29/06;B01J20/18;B01J39/14
• 代理公司: 深圳鼎合誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

1.一種微孔-介孔層級(jí)沸石材料的制備方法，其特征在于，在包括硅源和鋁源的沸石合成液中引入負(fù)離子前驅(qū)體作為有機(jī)致介孔劑進(jìn)行沸石合成反應(yīng)，其中，所述負(fù)離子前驅(qū)體為有機(jī)小分子，所述有機(jī)小分子能夠在所述沸石合成液中形成穩(wěn)定的有機(jī)負(fù)離子；對(duì)沸石合成液反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，水洗并干燥固體產(chǎn)物得到微孔-介孔層級(jí)沸石材料；

所述有機(jī)負(fù)離子作為親核試劑進(jìn)攻沸石骨架中的Si-O/Al-O位點(diǎn)，使骨架部分溶解形成晶內(nèi)介孔，得到微孔-介孔層級(jí)沸石材料，其包括沸石結(jié)構(gòu)以及任選存在的寄居在所述沸石結(jié)構(gòu)的孔道中的分散負(fù)離子前驅(qū)體，所述沸石結(jié)構(gòu)包括微孔結(jié)構(gòu)和介孔結(jié)構(gòu)，并且至少部分所述介孔結(jié)構(gòu)位于晶體內(nèi)部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)負(fù)離子選自氧負(fù)離子、氮負(fù)離子和碳負(fù)離子中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述氧負(fù)離子來自作為負(fù)離子前驅(qū)體的有機(jī)酸或羥基化合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)酸選自異丙酸、三氟乙酸、苯磺酸中的一種或多種，所述羥基化合物選自苯酚、六氟異丙醇、羥基苯丙三唑中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述氮負(fù)離子來自作為負(fù)離子前驅(qū)體的氮雜化合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述氮雜化合物選自1H-1,2,3-三氮唑、4H-1,2,4-三氮唑中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述碳負(fù)離子來自作為負(fù)離子前驅(qū)體的碳雜化合物。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述碳雜化合物為硝基甲烷。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述介孔結(jié)構(gòu)全部位于晶體內(nèi)部。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述介孔結(jié)構(gòu)的孔徑介于2~50 nm。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

a) 將負(fù)離子前驅(qū)體作為有機(jī)致介孔劑引入包括硅源和鋁源的沸石合成液中，在溫度為0-300?C之間，壓力為常壓至20 bar之間進(jìn)行合成反應(yīng)；

b）對(duì)步驟a）的混合物進(jìn)行固液分離，水洗并干燥固體產(chǎn)物得到所述微孔-介孔層級(jí)沸石材料。

12.一種微孔-介孔層級(jí)沸石材料，其特征在于，所述微孔-介孔層級(jí)沸石材料包括沸石結(jié)構(gòu)以及任選存在的寄居在所述沸石結(jié)構(gòu)的孔道中的分散負(fù)離子前驅(qū)體，所述沸石結(jié)構(gòu)包括微孔結(jié)構(gòu)和介孔結(jié)構(gòu)，并且至少部分所述介孔結(jié)構(gòu)位于晶體內(nèi)部，所述微孔-介孔層級(jí)沸石材料通過如下方法制備得到：

在包括硅源和鋁源的沸石合成液中引入負(fù)離子前驅(qū)體作為有機(jī)致介孔劑，進(jìn)行沸石合成反應(yīng)，其中，所述負(fù)離子前驅(qū)體為有機(jī)小分子，所述有機(jī)小分子能夠在所述沸石合成液中形成穩(wěn)定的有機(jī)負(fù)離子；對(duì)沸石合成液反應(yīng)后的混合物進(jìn)行固液分離，水洗并干燥固體產(chǎn)物得到微孔-介孔層級(jí)沸石材料；所述有機(jī)負(fù)離子作為親核試劑進(jìn)攻沸石骨架中的Si-O/Al-O位點(diǎn)，使骨架部分溶解形成晶內(nèi)介孔，得到所述微孔-介孔層級(jí)沸石材料。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的微孔-介孔層級(jí)沸石材料，其特征在于，所述有機(jī)負(fù)離子選自氧負(fù)離子、氮負(fù)離子和碳負(fù)離子中的一種或多種。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的微孔-介孔層級(jí)沸石材料，其特征在于，所述氧負(fù)離子來自作為負(fù)離子前驅(qū)體的有機(jī)酸或羥基化合物。