[发明专利]一种利用双氧水制备酸性介孔分子筛的方法及酸性介孔分子筛的应用

说明书

本发明涉及介孔分子筛的制备，公开了一种利用双氧水制备酸性介孔分子筛的方法及酸性介孔分子筛的应用。本发明提供的制备方法是通过在介孔分子筛的制备过程中，加入紫外线光照和双氧水提高了介孔分子筛的酸性。该制备方法使介孔分子筛呈酸性，增加了活性位点，从而能够提高其催化活性，因为没有引入金属杂原子来调变分子筛的酸性，不存在活性组分的引入，也就不会出现活性组分的脱落，增加了分子筛的稳定性，从而实现分子筛的工业化生产。

技术领域

本发明涉及分子筛的制备，特别涉及一种利用双氧水制备酸性介孔分子筛的方法及酸性介孔分子筛的应用。

背景技术

新型介孔分子筛M41S被开发成功以来，由于其具有大的均一的孔道结构，作为大分子反应的催化剂，显示出较好的应用前景。但由于其合成化学的复杂性及不可控性，如模板剂种类、硅铝比、体系pH、晶化温度、晶化时间都会对我们合成的介孔分子筛的形貌跟结构产生影响；介孔分子筛除表面硅羟基有微弱酸性外，基本不表现任何酸性，缺少活性位点，催化氧化反应能力弱，因此限制了其在催化方面的应用，导致其酸性不足严重制约了其工业应用。

现在的很多研究大多是通过在分子筛骨架中引入金属杂原子来调变分子筛的酸性，使其符合酸催化的要求，比如在纯硅分子筛引入Al、Ti等金属组分催化苯酚化付克烷基化反应制备烷基苯；再比如比如在空心球状介孔复合材料上负载型茂金属催化丙烯酸和甲醇得到丙烯酸甲酯；但是金属、活性组分的填加都有可能使得所得分子筛的稳定性下降，而且活性组分的填加本身也不稳定，容易脱落，难以实现分子筛的工业化生产。因此，提供一种酸性介孔分子筛的制备方法，能使介孔分子筛酸性提高从而提高其催化活性，加强分子筛稳定性，具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中的介孔分子筛的酸性弱、催化活性低及稳定性弱的问题，本发明提供了一种利用双氧水制备酸性介孔分子筛的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种利用双氧水制备酸性介孔分子筛的方法，其包括如下步骤：

(1.1)将CTAB表面活性剂于水，搅拌至澄清；优选地，搅拌的时间为0.5～1h，搅拌的温度为25～40℃；

(1.2)将Na₂SiO₃·9H₂O溶于水，搅拌至澄清；优选地，搅拌的时间为0.5～1h，搅拌的温度为25～40℃；

(1.3)将H₂O₂溶于水，在室温环境中，采用紫外光进行初次照射，然后将照射后的H₂O₂溶液滴加到Na₂SiO₃溶液中，再次采用紫外光照射；优选地，初次照射的时间为0.5h；紫外光再次照射的时间为0.5～1h；

(1.4)将步骤(1.3)得到的溶液滴加到CTAB溶液中，搅拌混合后采用盐酸调节溶液的pH，并于室温下继续搅拌，优选地，调节溶液的pH为10.0～11.0；

(1.5)将步骤(1.4)得到的初始分子筛凝胶于室温下进行紫外光照，得到MCM-41分子筛的均匀凝胶体系；优选地，紫外光照的时间为1-4h；

(1.6)将凝胶体系经过晶化、抽滤洗涤、干燥及煅烧，得到酸性介孔分子筛MCM-41；优选地，干燥的时间为12-24h，干燥的温度为100-120℃；煅烧的时间为8-10h，煅烧的温度为550-600℃。