[發明專利]雙功能MFI沸石納米層片的制備方法

有效

• 申請號: 201910610367.8
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN110342532B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 史秀鋒;范彬彬;邢斌;任瑞鵬;李對春;路寧悅;劉嬌嬌
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C01B39/02
• 分類號: C01B39/02;B01J31/02
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源;武建云

1.一種雙功能MFI沸石納米層片的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）、將MFI層狀沸石置于15wt%硝酸銨水溶液中，進行離子交換2~4次，110℃干燥后，然后空氣氛圍下550℃焙燒4h，得到氫型MFI層狀沸石；

MFI層狀沸石的制備方法如下：首先將氫氧化鈉、有機模板劑和乙醇溶解到水溶液中，然后在65℃，持續攪拌狀態下將鋁源和硫酸組成的溶液緩慢逐滴加入上述溶液中，維持2h；冷卻后將硅源加入到攪拌狀態下的上述混合溶液中；然后65℃下攪拌2h；將混合液裝入帶有聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，放入140℃，50rmp的旋轉烘箱中晶化3~9d，然后洗滌，110℃干燥后得到MFI層狀沸石；

其中，鋁源，硅源，氫氧化鈉，有機模板劑，硫酸，乙醇和水的摩爾比為4:100:30:10:18:200:4000；

所述硅源為硅溶膠；

所述鋁源為偏鋁酸鈉或異丙醇鋁；

所述有機模板劑為四丁基季銨堿和四丙基季銨堿的二聚物(C₃H₇)₃N+(CH₂)_nN+(C₃H₇)₃；

有機模板劑四丙基季銨堿的二聚物(C₃H₇)₃N+(CH₂)_nN+(C₃H₇)₃的合成：把0.1mol碘丙烷與0.8~1.2mol二氨基烷烴混合于100mL丁酮溶液中，加入0.1mol碳酸鉀，在65℃下攪拌12h，冷卻到室溫，抽濾，乙醚洗滌，60℃真空干燥，所得固體即為季銨堿；

有機模板劑四丁基季銨堿二聚物的合成：把0.1mol碘丁烷與0.8~1.2mol二氨基烷烴混合于100mL丁酮溶液中，加入0.1mol碳酸鉀，在65℃下攪拌12h，冷卻到室溫，抽濾，乙醚洗滌，60℃真空干燥，所得固體即為季銨堿；

（2）、先用硅烷對MFI沸石進行改性，然后再通過所嫁接硅烷同堿性基團作用，獲得具有酸性和堿性雙功能的MFI沸石有機-無機復合材料；

具體為：將氫型MFI層狀沸石在120℃下真空干燥3h，置于除水的甲苯溶液中，加入有機硅烷，90℃回流24h，冷卻過濾，所得固體在二氯甲烷和乙醚的混合溶液中進行索氏抽提24h，然后80℃下干燥12h，得到硅烷化的MFI；其中，有機硅烷為苯基三甲氧基硅烷；

將硅烷化的MFI、氯化鋅、乙酸、環己烷和甲醛溶液置于三口燒瓶中，在氯化氫氣體氛圍下室溫攪拌24h，然后將產品過濾，用乙醇和去離子水洗滌，120℃下真空干燥4h，所得產品為氯甲基化的MFI；

將氯甲基化的MFI在脫水的甲苯溶液中與哌嗪進行混合，攪拌12h，然后將所得固體在二氯甲烷和乙醚的混合溶液中進行索氏抽提24h，所得產品為具有酸性和堿性雙功能的MFI沸石有機-無機復合材料。