[发明专利]一种六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及石油化工业的催化剂领域，具体地说涉及一种六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛及其制备方法。

【背景技术】

MFI型沸石分子筛是沸石分子筛的一种，一般是以硅氧四面体和铝氧四面体为基本结构单元，通过氧原子形成的氧桥连接构成的一类具有笼形或孔道结构的硅铝酸盐晶体。它具有孔径均一、硅铝比例可调、耐高温、耐腐蚀等特性；同时具有极高的硅铝比，在催化反应、渗透蒸发、气体分离等方面都有着广阔的应用前景，也被誉为最具有发展潜质的沸石分子筛。然而，现阶段由于我国对这方面的研究较少，想要将其应用于工业生产中还需要很长的一段时间，而对于负载型的MFI分子筛，由于金属离子的加入很容易使得分子筛的结构发生改变而导致坍塌，这更加限制了该分子筛的使用。而本文中，我们利用简单的方法制备了一种具有六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛，且该分子筛颗粒尺寸均一，尺寸约为400 nm。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛，以克服现有技术中的上述缺陷。

为达到发明目的，本发明提出以下的技术方案：

一种六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛，使用Cu－Ka辐射，以2θ角度和晶面间距（d值）表示的X－射线粉末衍射在约7.99（11.051），8.89（9.9357），15.94（5.5564），23.23（3.8257），23.93（3.7155），29.87（2.9883）和45.26（2.0018）处有特征峰。

上述六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛的傅里叶变换红外谱图中，振动带的中心集中于3452，1225，1105，798，557，458 cm^-1。

本发明还提供了一种制备上述六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛的方法，包含下述步骤：

取反应量的模板剂和去离子水配成溶液A；

取反应量的钴盐溶于去离子水中配成含钴离子的水溶液；

在剧烈搅拌下，将含钴离子的水溶液和反应量的硅源逐滴加入溶液A中，在0℃搅拌一段时间后将温度升至室温；

将上述溶液倒入反应釜中，晶化，用去离子水洗涤沉淀，烘干，研磨，焙烧，即得催化剂。

上述的制备六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛的方法中，所使用的模版剂为四丙基氢氧化铵，其中的钴盐可为：硝酸钴、氯化钴、醋酸钴等，配成的钴盐溶液的浓度为0.1-0.01mol L^-1，所用的硅源为正硅酸乙酯。

本发明还提供了上述六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛在由有机酮催化氧化制备有机内酯中的应用。

上述六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛在由有机酮催化氧化制备有机内酯中的应用，包含下述步骤：

取反应量的催化剂、有机环酮、一元醛和有机溶剂置于于反应容器中，混合；

向反应体系中通入氧气，在搅拌下于25-100℃下反应0.5-10小时，即得。

上述六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛在由有机酮催化氧化制备有机内酯中的应用，所述催化剂与有机酮的质量比例为[0.01-0.2]：1，有机醛与有机酮的摩尔比为[1-4]：1，氧气与有机酮的摩尔比为[1-50]：1。

本发明所提供的六棱柱形貌的Co负载MFI分子筛制备过程简单，制备条件温和，所制成的Co-MFI具有的较规整的六棱柱形貌和有较大的比表面积，且颗粒尺寸均一，大小约为400 nm。将该分子筛应用在由有机酮催化氧化制备有机内酯的反应中，反应过程温和易控制，获得了较高的产率和选择性；且所用催化剂廉价、制备简单、稳定性高、可以多次重复利用，具有良好的工业应用前景。

【附图简要说明】

图1所示是本发明中所提供的六棱柱形貌Co负载MFI分子筛催化剂的电镜图；

图2所示是本发明中所提供的六棱柱形貌Co负载MFI分子筛催化剂的XRD谱图；

图3所示是本发明中所提供的六棱柱形貌Co负载MFI分子筛催化剂的傅里叶变换红外谱图。

【具体实施方式】

下面结合本发明的实施例和比较例对本发明做进一步说明：