[發明專利]一種片層MWW分子篩及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010071791.2
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111268693A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 劉寶玉;廖展圖;董晉湘;方巖雄
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C01B39/48
• 分類號: C01B39/48;B01J29/70;C07C15/16;C07C2/86
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 許慶勝

本發明屬于分子篩技術領域，尤其涉及一種片層MWW分子篩及其制備方法和應用。本發明片層MWW分子篩的制備方法中，采用十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨和/或十六烷基三甲基溴化銨作為溶膨劑，能夠對第一產物進行溶膨和柱撐，使它變成二維的層狀結構，在層與層之間引入介孔孔道，得到的片層MWW分子篩的層間距為2.5nm～4.7nm，片層MWW分子篩的外表面積得到了增加，活性位點的利用率得到了提高，能夠減少積炭失活。實驗結果表明，本發明制備得到的片層MWW分子篩作為烷基化反應催化劑，能夠顯著提高苯甲醇轉化率和2?芐基?1,3,5?三甲苯選擇性。

技術領域

本發明屬于分子篩技術領域，尤其涉及一種片層MWW分子篩及其制備方法和應用。

背景技術

目前，片層MWW分子篩為三維結構，具有三種獨特的微孔孔道結構，但是，片層MWW分子篩作為大分子反應的催化劑時，反應只能發生在片層MWW分子篩的外表面，片層MWW分子篩存在活性位點利用率低以及容易積炭失活的問題。

因此，如何提高片層MWW分子篩的活性位點利用率低以及減少積炭失活成為本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種片層MWW分子篩及其制備方法和應用，用于解決片層MWW分子篩存在活性位點利用率低以及容易積炭失活的問題。

本發明的具體技術方案如下：

一種片層MWW分子篩的制備方法，包括以下步驟：

a)將硅源、鋁源、第一模板劑和堿源溶于水中，進行晶化反應，得到第一產物；

b)將所述第一產物與溶膨劑和第二模板劑在水中進行反應，得到第二產物；

c)將所述第二產物與硅源液體混合后，進行水解反應，再將水解產物依次在惰性氣氛和含氧氣氛中焙燒，得到第三產物；

d)將所述第三產物與銨鹽進行離子交換反應，再在含氧氣氛中進行焙燒，得到片層MWW分子篩；

其中，所述溶膨劑為十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨和/或十六烷基三甲基溴化銨。

本發明中，采用十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨和/或十六烷基三甲基溴化銨作為溶膨劑，能夠對第一產物進行溶膨和柱撐，使它變成二維的層狀結構，在層與層之間引入介孔孔道，得到的片層MWW分子篩的層間距為2.5nm～4.7nm，片層MWW分子篩的外表面積得到了增加，活性位點的利用率得到了提高，能夠減少積炭失活。實驗結果表明，本發明制備得到的片層MWW分子篩作為烷基化反應催化劑，能夠顯著提高苯甲醇轉化率和2-芐基-1,3,5-三甲苯選擇性。

優選的，步驟a)所述硅源選自氣相二氧化硅、硅膠、硅酸鈉、正硅酸乙酯和介孔二氧化硅中的一種或多種，更優選為氣相二氧化硅；

所述鋁源選自鋁酸鈉、異丙醇鋁、偏鋁酸鈉和硝酸鋁中的一種或多種，更優選為鋁酸鈉；

所述第一模板劑為六亞甲基亞胺和/或哌啶，更優選為六亞甲基亞胺；

所述堿源選自氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋇中的一種或多種，更優選為氫氧化鈉。

優選的，步驟a)所述硅源、所述鋁源、所述第一模板劑、所述堿源和所述水的摩爾比為100：(2.2～10)：50：15.8：4400，更優選為1:0.022:0.5:0.158:44；

所述晶化反應的溫度為135℃～140℃，更優選為135℃；

所述晶化反應的時間為7～11天，更優選為11天。