[發明專利]一種ECNU-25分子篩及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911363481.1
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111137903B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 吳鵬;張景巖;徐浩;季澎;蔣金剛;關業軍;吳海虹;何鳴元
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C01B39/46
• 分類號: C01B39/46;C01B39/48;B01J29/89;C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06;C07D301/12;C07D303/04;C07C29/10;C07C31/20;B01D53/56;B01D53/86
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種ECNU?25分子篩及其制備方法和應用，其特點是采用二氧化硅為第一氧化物、氧化硼為第二氧化物、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎵、氧化鈦、氧化錫、稀土氧化物、氧化銦或氧化釩為第三氧化物組成，向其骨架中引入Al、Ti、Sn等雜原子時可制備具有不同催化中心的氧化還原催化劑，并能在制備烴、醇類化合物的選擇性催化還原反應的中得到很好的應用。本發明與現有技術相比具有原創性結構且為首次發現，能夠豐富分子篩種類，基于該分子篩新穎的孔道結構，向其骨架中引入Al、Ti、Sn等催化中心構筑固體酸催化劑或者氧化還原催化劑為開發新型環境友好催化體系提供了可能性。

技術領域

本發明涉及分子篩技術領域，具體地說是一種新發現的具有有益性能且結構新型的ECNU-25分子篩及其制備方法和應用。

背景技術

分子篩材料具有均勻規則的孔道結構、酸強度分布較廣、酸含量豐富以及優良的水熱穩定性，廣泛地應用于催化、吸附分離、離子交換等領域。隨著不可再生資源的大量消耗及其在使用過程中排出的廢氣對環境的污染，使得開發新型孔道結構的分子篩材料用于解決上述難題成為一個亟待解決的問題。科學家經過多年在在分子篩領域的不斷研究，已明確分子篩是硅氧四面體和鋁氧四面體通過氧橋連接形成的具有規則孔道的多維結構的晶體。人們模仿一些天然沸石的存在環境可以成功的合成具有相同結構的分子篩，此外還發現一些雜原子在分子篩合成過程中可以參與分子篩骨架的構建，這一發現使分子篩的合成和應用均得到巨大的發展。如B、Ge和Be等的加入可以很好的促進分子篩的晶化，從而得到更多結構新穎的分子篩或大幅度縮短合成周期；如Ti、Sn、Fe、Cu、Zr等在分子篩合成過程中被引入骨架中可作為催化活性中心創制新型催化材料、構建高效綠色催化體系。硼酸，既可以作為硼源為骨架提供硼原子，也可以作為礦化劑，促進分子篩骨架的晶化。比如，Ti-MWW分子篩無法直接在水熱體系直接合成得到，但是在硼酸的輔助下，能夠在硅硼體系水熱合成得到[Ti,B]-MWW分子篩。此外，對于現有技術下高硅鋁比合成較困難的分子篩也可以在硅硼體系中引入少量的Al來制備高硅鋁比的分子篩。因此，B元素在新型分子篩的合成過程中已占據非常重要的地位。

發明內容

本發明的目的是提供的一種ECNU-25分子篩及其制備方法和應用，采用二氧化硅為第一氧化物、氧化硼為第二氧化物、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎵、氧化鈦、氧化錫、稀土氧化物、氧化銦或氧化釩為第三氧化物，且第一氧化物與第二氧化物摩爾比為0.5～30，第一氧化物與第三氧化物的摩爾比10組成具有如式“第一氧化物·第二氧化物”或“第一氧化物·第二氧化物·第三類氧化物”所示結構的分子篩，該分子篩經XRD譜圖確認具有原創性結構以及新穎的孔道結構，向其骨架中引入Al、Ti、Sn等雜原子時可制備具有不同催化中心的氧化還原催化劑，并能在制備烴、醇類化合物的選擇性催化還原反應的中得到很好的應用，為首次發現且能夠豐富分子篩種類且環境友好的催化體系提供了可能性。

實現本發明目的的具體技術方案是：一種ECNU-25分子篩，其特點是該分子篩為“第一氧化物·第二氧化物”或“第一氧化物·第二氧化物·第三類氧化物”所示式的化學組成，其XRD衍射圖具有下述表1所示X射線(Cu-Kα,)衍射譜線：

表1：ECNU-25分子篩的X-射線衍射的結構數據表

其中：(a)為±0.30°；衍射峰強度w為小于20(弱)，m為20～40(中等)，s為40～70(強)，vs為大于70(非常強)。

所述第一類氧化物為氧化硅；所述第二類氧化物為氧化硼；所述第三類氧化物為氧化鋁、氧化鐵、氧化鎵、氧化鈦、氧化錫、稀土氧化物、氧化銦或氧化釩中的一種或兩種以上的混合；所述第一氧化物與第二氧化物摩爾比為0.5～30，第一氧化物與第三氧化物的摩爾比10。

一種ECNU-25分子篩的制備方法，其特點是所述ECNU-25分子篩按下述步驟制備：