[发明专利]一种锆掺杂的多孔异质介孔酸性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锆掺杂的多孔异质介孔酸性材料，其特征在于，通过原位柱体掺杂法在层间合成SiO₂-ZrO₂多孔异质介孔酸性材料；层间距为2.0～4.0 nm，比表面积为400～600 m²/g，孔体积为0.24～0.4 cc/g；正硅酸乙酯和正丙醇锆的摩尔比是80:1～10:1。

2.一种制备权利要求1所述的锆掺杂的多孔异质介孔酸性材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将含有硅源、氢氧化钠和水的混合物进行水热处理后得到产物a；所述的硅源：氢氧化钠：水的摩尔比为5～15：2：50～400，其中硅源以SiO₂计；所述的水热处理的温度为100～200 ℃；水热处理时间为40～100小时；

（2）将含有产物a、第一模板剂和水的混合物进行恒温搅拌后得到产物b；所述产物a：第一模板剂：水的摩尔比为1：3～20：1000～3000；所述的第一模板剂为有机胺；

（3）将含有产物b、第二模板剂、正硅酸乙酯和正丙醇锆的混合物均匀搅拌后煅烧；所述产物b：第二模板剂：正硅酸乙酯：正丙醇锆的摩尔比为1：8～50：75～400：1～100；所述的第二模板剂为中性胺；所述的煅烧温度为450～700 ℃，煅烧时间为4～8小时。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的硅源选自硅溶胶、水玻璃、硅酸钠、固体硅胶、硅藻土或无定形二氧化硅。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水热处理是在密闭容器中自生压力下进行。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的有机胺选自通式为R₁NH₂、R₂NH、R₃N或R₄N⁺X^-的有机胺，其中，R₁、R_2、R₃和R₄各自独立地表示C_1-20直链或支链烷基、C_6-14芳基、C_3-8环烷基或C_7-15芳烷基，所述烷基、芳基、环烷基和芳烷基各自由选自-OH、-CHO、氧代、-COOH、-COOM组成的组中的基团取代，X为卤素离子或OH^-，M为金属阳离子或C_1-6烷基。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的R₄N⁺X^-为十六烷基三甲基溴化铵、四丙基溴化铵、四丁基溴化铵或四乙基氢氧化铵，通式为R₁NH₂的己二胺或通式为R₂NH的二正丙胺。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的搅拌温度为50～100 ℃；搅拌时间为4～30小时；所述步骤（3）中的搅拌温度为15～25 ℃；搅拌时间为4～10小时。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中性胺通式为RNH₂的中性胺，其中，R表示C_1-20直链或支链烷基、C_6-14芳基、C_3-8环烷基或C_7-15芳烷基，所述烷基、芳基、环烷基和芳烷基各自由选自-OH、-CHO、氧代、-COOH、-COOM组成的组中的基团取代, M为金属阳离子或C_1-6烷基。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的通式RNH₂为正辛胺、正壬胺或正癸胺。