[发明专利]分子筛及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及化工材料技术领域，提供一种分子筛及其制备方法与应用。一种分子筛的制备方法，包括：提供beta分子筛，利用酸性溶液对beta分子筛进行脱铝得到脱铝分子筛；将所述脱铝分子筛与锆盐及溶剂充分混合，干燥并经煅烧后得到负载有锆的中间产物；将所述中间产物与稀土盐及溶剂充分混合，干燥并经煅烧后得到所需的分子筛。该制备方法简单，适于大批量生产。一种分子筛负载有锆和稀土金属，且所述分子筛包括空心结构骨架和壳层，所述壳层的外表面上具有金属纳米团簇和金属纳米粒子。该分子筛特别适合作为催化剂用于MPV还原反应中，能得到较高的转化率和选择性。本发明还提供一种分子筛的应用，将上述的分子筛作为催化剂用于MPV还原反应中。

技术领域

本发明涉及化工材料技术领域，尤其涉及一种分子筛及其制备方法与应用。

背景技术

有机化学中的MPV还原反应是在消耗乙醇的情况下，利用铝催化还原酮类以得到相应醇类的反应。MPV还原反应被认为是涉及到六元环过渡态的催化循环，如图1中所示，从铝1开始，协调羰基氧原子以实现四配位铝中间体2。在中间体2和3之间，氢化物通过周环(pericyclic)机理从烷氧基转移到羰基上。此时，新的羰基化合物发生解离并传递给了三配位的铝物种4。最后，溶液中的醇置换了新还原出来的羰基来再生催化剂1。循环反应中的每一步都是可逆的，具体反应由中间体和产物的热力学性质驱动。这意味着，一定时间内得到更多的热力学稳定的产品将有利于此反应实现工业化。

因此，针对适用于MPV反应的催化剂的研究具有重要的意义。然而目前，所研发得到的催化剂，其效果仍然欠佳，具有转化率和选择性较低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分子筛及其制备方法与应用，该制备方法简单，所制得的分子筛负载有锆和稀土金属，特别适合作为催化剂用于MPV还原反应中，能得到较高的转化率和选择性。

为解决上述技术问题，发明采用如下所述的技术方案。一种分子筛的制备方法，包括：提供beta分子筛，利用酸性溶液对beta分子筛进行脱铝得到脱铝分子筛；将所述脱铝分子筛与锆盐及溶剂充分混合，干燥并经煅烧后得到负载有锆的中间产物；将所述中间产物与稀土盐及溶剂充分混合，干燥并经煅烧后得到所需的分子筛。

优选地，所述中间产物与所述稀土盐的用量比为4g/0.1-2mmol。

优选地，所述脱铝分子筛与锆盐的用量比为5g/1-5mmol。

优选地，所述beta分子筛的硅铝比为20-400。

优选地，所述beta分子筛的硅铝比为20-120，所述中间产物与所述稀土盐的用量比为4g/0.1-1.2mmol。

优选地，所述beta分子筛的硅铝比为100-400，所述中间产物与所述稀土盐的用量比为4g/0.3-2mmol。

优选地，所述的利用酸性溶液对beta分子筛进行脱铝得到脱铝分子筛为：将beta分子筛置于0.01-20mol/L的无机酸溶液中，于20-100℃下搅拌3-18h后得到混合物，从该混合物中即可分离得到所需的脱铝分子筛。

本发明还提供一种分子筛，其负载有锆和稀土金属，且所述分子筛包括空心结构骨架和壳层，所述壳层的外表面上具有金属纳米团簇和金属纳米粒子。

优选地，所述金属纳米团簇的大小为5-15nm，所述金属纳米粒子为0.5-4nm。

本发明还提供一种分子筛的应用，将上述的分子筛作为催化剂用于MPV还原反应中。

本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种分子筛的制备方法，首先对beta分子筛进行脱铝形成若干空位，并先后负载锆和稀土金属从而得到所需的分子筛，该制备方法简单，适于大批量生产。且所制得的分子筛特别适合作为催化剂用于MPV还原反应中，能得到较高的转化率和选择性。