[发明专利]一种磁性沸石、制备方法及其在位置选择性化学反应中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及磁性沸石、制备方法及在化学中应用技术领域，具体地说是一种磁性沸石、制备方法及其在位置选择性化学反应中的应用。

背景技术

美国飞马研究和发展公司开发的ZMS-5沸石为代表的高硅、三维交叉直通道的新结构分子筛是70年代的重大进展。进入80年代，国内外在新型沸石分子筛开发方面不断取得新进展，如美国联碳公司开发了第一系列无硅磷酸铝分子筛(AIPO)系分子筛，随后又出现了将Si引入AIPO得到SAPO系列分子筛，硅引入量继续增加产生高硅SAPO分子筛。近年来，在ZMS-5分子筛合成技术上也有新的重大突破。ZMS-5沸石分了筛的硅铝比已由几十提高到几百甚至合成出纯硅ZMS-5。硅铝比为几百以上的ZMS-5分子筛已被美国国际催化剂公司用于制备催化裂化辛烷值助剂。

ZMS-5沸石是由美国Mobil公司在1972年开发成功。沸石分子筛孔径大小分为特小孔、小孔、中孔、大孔、特大孔和超特大孔，其环数对应是6、8、10、12、18和层状。ZMS-5型属中孔沸石分子筛，Y型属大孔沸石分子筛。ZMS-5沸石可应用于催化裂解、辛烷值助剂、柴油和润滑油降凝、芳烃烷基化、异构化及精细化工领域。

朱光中和刘惠茹于2001年12月在《惠州大学学报》(自然科学版)第21卷第4期40-43页报道了Fe(III)-改性ZSM-5催化剂，ZSM-5沸石原粉，SiO₂/Al₂O₃为38，经铵盐交换，灼烧后成氢型，再用三价铁盐浸沸渍后制得Fe(III)-ZSM-5催化剂。Fe(III)修饰了沸石表面酸性，减少了部分强B酸中心，加强了弱L酸中心，缓和了表面积炭和催化活性下降速率。并发现在反应初期，强B酸中心下降、积炭量的生成以及催化活性下降速度均较快。

刘华道等人于2003年7月在《催化学报》第24卷第7期449-504页报道了Fe₂O₃改性NaY沸石上吡咯烷亚硝胺的降解，改性沸石的制备方法有三种：(1)直接焙烧法，将Fe₂O₃与NaY沸石混合研磨20min，于773K焙烧6h，得到含3％Fe₂O₃的改性沸石；(2)微波辐射法，将3％Fe₂O₃与NaY沸石混合研磨20min后，置于三乐WP850型微波炉中，用640W功率辐射20min，得到改性沸石样品；(3)浸渍法，将一定量的Fe(NO₃)₃·9H₂O用20mL水溶解，加入NaY沸石，加热搅拌至半干后于373K烘干，研磨至100目，再于773K焙烧6h得到样品。

顾生玖等人于2008年1月在《环境科学与技术》第31卷第1期87-89页报道了磁性微球负载光催化剂制备及处理造纸废水研究，Fe₃O₄纳米粒子的制备是将一定量Fe₂(SO₄)₃溶于100℃去离子水中磁力搅拌，降温至室温后加入FeSO₄·7H₂O，完全溶解后升温至60℃，滴加2mol/L的NaOH溶液，恒温搅拌3h，磁力沉降，多次水洗，水封待用。SiO₂/Fe₃O₄的制备是将制备好的Fe₃O₄悬浊液与一定量的无水乙醇混合，超声分散10min后倒入三颈瓶低速搅拌，先加入25-28％的NH₃·H₂O，再加入一定量的蒸馏水与无水乙醇，升温至50℃，加入正硅酸乙酯(TEO S)并快速搅拌，待反应3h后陈化24h，磁力沉降，用乙醇洗涤。样品置于干燥箱干燥，研磨、煅烧得到SiO₂/Fe₃O₄样品。

磁性沸石还未见报道。

硝基甲苯有邻、间、对位3种异构体，是一种重要的有机化工原料，广泛应用于农药、医药、染料、塑料、油漆、涂料、感光材料、彩色胶片显影等。在甲苯硝化产物中以对硝基甲苯的用途最为广泛，可用于制备DSD酸、对氨基苯甲酸、对甲苯胺、2，4-二硝基甲苯、2，4，6-三硝基甲苯等重要的精细化工中间体。