[發明專利]MFI拓撲學結構硅分子篩及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010636836.6
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111847472A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 程時標;王松林;沈飛;王韓;何怡璇;蔣肇斌;胡志敏
• 申請（專利權）人: 浙江恒瀾科技有限公司
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04;C01B39/48;B01J29/035;C07D201/04;C07D223/10
• 代理公司: 北京澤南知識產權代理有限公司 11656
• 代理人: 羅攀;李雪

1.一種MFI拓撲學結構硅分子篩，該分子篩含有硅元素、氧元素和金屬元素，所述金屬元素的離子具有Lewis酸特性；以分子篩的總量為基準，所述分子篩中，所述金屬元素的含量為5-100μg/g；所述分子篩的BET比表面積為400-500m²/g。

2.根據權利要求1所述的分子篩，其中，所述金屬元素選自過渡金屬元素、第IIIA族和第IVA族元素中的至少一種；

優選地，所述過渡金屬元素選自第IB族、第IIB族、第IVB族、第VB族、第VIB族、第VIIB族和第VIII族金屬元素中的至少一種；

優選地，所述金屬元素選自Al、Ga、Ge、Ce、Ag、Co、Ni、Cu、Zn、Mn、Pd、Pt、Cr、Fe、Au、Ru、Rh、Pt、Rh、Ti、Zr、V、Mo和W元素中的至少一種；

進一步優選地，所述金屬元素具有+3價的離子價態和/或+4價的離子價態；

進一步優選地，所述金屬元素為Fe、Al、Ga、Cr、Ti、Zr和Ce元素中的至少一種。

3.根據權利要求1或2所述的分子篩，其中，以分子篩的總量為基準，所述分子篩中，所述金屬元素的含量為6-90μg/g，優選為30-80μg/g；

優選地，所述分子篩的BET比表面積為420-450m²/g；

優選地，所述分子篩的晶粒粒徑為0.1-0.3μm，優選為0.1-0.25μm；

優選地，所述分子篩的外比表面積為30-60m²/g，優選為35-50m²/g。

4.一種MFI拓撲學結構硅分子篩的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將正硅酸乙酯、乙醇、金屬源、四丙基氫氧化銨和水混合，得到膠體混合物；其中，以SiO₂計的正硅酸乙酯、乙醇、四丙基氫氧化銨和水的摩爾比為1：(4-25)：(0.06-0.45)：(6-100)；以SiO₂計的正硅酸乙酯與以金屬元素計的金屬源的重量比為(10000-200000)：1；

(2)將所述膠體混合物進行兩段變溫乙醇-水熱體系晶化，所述兩段變溫乙醇-水熱體系晶化的條件包括：在40-80℃下晶化0.5-5天，然后在80-130℃下晶化0.5-5天；

(3)將步驟(2)得到的晶化母液依次進行過濾和焙燒，得到分子篩；

所述金屬源中的金屬元素的離子具有Lewis酸特性。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，以SiO₂計的正硅酸乙酯、乙醇、四丙基氫氧化銨和水的摩爾比為1：(4-15)：(0.06-0.3)：(15-50)；

優選地，以SiO₂計的正硅酸乙酯與以金屬元素計金屬源的重量比為(10000-100000)：1。

6.根據權利要求4或5所述的方法，其中，所述金屬元素選自過渡金屬元素、第IIIA族和第IVA族元素中的至少一種；

優選地，所述過渡金屬選自第IB族、第IIB族、第IVB族、第VB族、第VIB族、第VIIB族和第VIII族金屬中的至少一種；

優選地，所述金屬元素選自Al、Ga、Ge、Ce、Ag、Co、Ni、Cu、Zn、Mn、Pd、Pt、Cr、Fe、Au、Ru、Rh、Pt、Rh、Ti、Zr、V、Mo和W元素中的至少一種；

進一步優選地，所述金屬元素具有+3價的離子價態和/或+4價的離子價態；

進一步優選地，所述金屬元素為Fe、Al、Ga、Cr、Ti、Zr和Ce元素中的至少一種；

優選地，所述金屬源選自金屬的硝酸鹽、金屬的氯化物、金屬的硫酸鹽、金屬的醋酸鹽和酯類金屬化合物中的至少一種。

7.根據權利要求4-6中任意一項所述的方法，其中，所述兩段變溫乙醇-水熱體系晶化的條件包括：在50-80℃下晶化1-1.5天，然后在100-120℃下晶化1-3天。