[发明专利]一种薄片状TS-1分子筛、其制备方法和应用在审
申请号: | 201911282702.2 | 申请日: | 2019-12-13 |
公开(公告)号: | CN112978756A | 公开(公告)日: | 2021-06-18 |
发明(设计)人: | 许磊;张晓敏;袁扬扬;李沛东 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | C01B39/08 | 分类号: | C01B39/08;C01B39/04;B01J29/89;C07D301/12;C07D303/04 |
代理公司: | 北京元周律知识产权代理有限公司 11540 | 代理人: | 张莹;刘洁 |
地址: | 116023 *** | 国省代码: | 辽宁;21 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 薄片 ts 分子筛 制备 方法 应用 | ||
本申请公开了一种薄片状TS‑1分子筛,所述薄片状TS‑1分子筛,具有MFI拓扑结构,b轴相对于a轴和c轴较短,并且所述薄片状TS‑1分子筛的厚度为50~500nm。本申请还提供了薄片状TS‑1分子筛的制备方法和应用。由于该薄片状TS‑1分子筛b轴方向尺寸较小,更有利于客体分子的扩散,因而具有优异的催化性能。TS‑1分子筛的直孔道方向(b轴)为主要的分子扩散路径,较薄的b轴厚度提高了产物的扩散效率。
技术领域
本申请涉及一种薄片状TS-1分子筛、其制备方法和应用,属于化学化工领域。
背景技术
在众多种类繁多且性能各异的多孔材料中,沸石分子筛因其具有发达、有序的孔道结构,可调控的酸性以及高的稳定性,作为催化剂、催化剂载体以及吸附分离材料在石油化工、精细化工以及煤化工等领域都有极为广泛的应用(Chem.Rev.,1997,97,2373-2419;Chem.Eng.,2011,118,16-20)。
1983年,意大利科学家Taramasso等[US patent,4410501,1983,10,18]首次报道了具有MFI拓扑结构的Titanium Silicalite-1(TS-1)钛硅分子筛的制备方法。TS-1分子筛骨架结构中孤立的四配位钛原子具有独特的催化氧化功能,同时TS-1分子筛还具有高水热稳定性和一定的疏水性使其在水溶性氧化剂存在的催化体系中表现出活性高、选择性高以及催化剂易于分离等特点。TS-1分子筛的开发和应用将分子筛的应用由酸催化领域扩展到液相选择氧化领域,因此被称为分子筛催化领域的里程碑。MFI拓扑结构的分子筛为两种相互交叉的孔道体系,一种是平行于b轴方向的线型椭圆孔道,另一种是平行于a轴的“Z”字型十元环孔道,孔径为(Micropor.Mesopor.Mater.,2000,38,3-24)。客体分子在分子筛不同取向的传质过程不同,如沿c轴方向,分子需反复在两种孔道中交替前进,扩散距离长,传质效率低,而沿b轴方向扩散时,分子仅仅通过直孔道,传质速率最快,因此,不同取向优势生长的分子筛其催化、分离等效果不同。Karger J.等人也发现,甲烷分子沿b轴直孔道扩散时,其扩散路径最短,沿b轴的扩散系数是沿c轴扩散系数的5倍(NewYork:Wiley,1992)。相比常规形貌的分子筛,b轴方向尺寸较小的片状结构分子筛,更有利于客体分子的扩散,因而具有优异的催化性能和抗积碳能力,是最希望获得的晶体取向生长方式。
目前合成片状MFI分子筛常用的方法可以分为三类,一种是借助于有机大分子模板剂的长碳链来抑制晶体沿b轴方向的生长。Ryoo等人以自行设计合成的多季铵盐表面活性剂分子结合微孔分子筛的结构导向剂,一起辅助合成了2nm厚的Silicalite-1分子筛纳米片。也有文献报道[石化技术与应用,2010,28(1):1-4.]采用络合法制备了薄片状TS-1分子筛以及采用十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基三甲基溴化铵作为双亲性阳离子表面活性剂,合成了纳米片层ZSM-5分子筛的聚集体(CN106006666A)。另一种是层状硅酸盐剥离法,以极性分子十六烷基三甲基溴化铵对层状硅酸盐Na-kenyaite进行插层,再以四烷基氢氧化铵为模板合成MFI分子筛,将所得产物剥层处理得到薄片状MFI分子筛晶体。以上工作中,剥离法制备片状MFI分子筛步骤繁琐,过程复杂。而采用有机硅烷为片状分子筛模板剂时,通常需要花费较多的时间和精力合成该特殊的模板剂,价格昂贵,生产成本较高,距离工业化应用仍有一定的距离。
发明内容
根据本申请的一个方面,提供了一种薄片状TS-1分子筛,由于该薄片状TS-1分子筛b轴方向尺寸较小,更有利于客体分子的扩散,因而具有优异的催化性能。TS-1分子筛的直孔道方向(b轴)为主要的分子扩散路径,较薄的b轴厚度提高了所得产物的扩散效率。
所述薄片状TS-1分子筛,具有MFI拓扑结构,b轴相对于a轴和c轴较短,并且所述薄片状TS-1分子筛的厚度为50~500nm。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院大连化学物理研究所,未经中国科学院大连化学物理研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201911282702.2/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:卤水为氯化剂的氯化饱和C-H的方法
- 下一篇:电子装置