[发明专利]短棒状全硅介孔材料负载催化剂及制备方法及在甲基丙烯酸和甲醇的酯化合成反应中的应用

权利要求书

1.一种短棒状全硅介孔材料负载催化剂，其特征在于，所述短棒状全硅介孔材料负载催化剂包括载体以及负载在所述载体上的磷钨酸盐，所述磷钨酸盐为磷钨酸钾、磷钨酸铷或磷钨酸铯中的一种或多种，所述载体为短棒状全硅介孔分子筛，其中，所述短棒状全硅介孔分子筛的比表面积为450-850m²/g，孔体积1.4-1.9ml/g，平均孔径10-15nm，棒长度0.5-1µm；

以所述催化剂的总重量为基准，所述短棒状全硅介孔分子筛的含量为40-80重量%，所述磷钨酸盐的含量为20-60重量%。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述短棒状全硅介孔分子筛的比表面积为500-650m²/g，孔体积1.5-1.8ml/g，平均孔径11-13nm。

3.根据权利要求2所述的催化剂，其中，所述短棒状全硅介孔分子筛的比表面积为571-609m²/g，孔体积1.5-1.7ml/g，平均孔径11-12nm。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，所述短棒状全硅介孔分子筛的制备方法包括：

（I）在模板剂、氟化铵和庚烷存在的条件下，将硅源与酸性水溶液进行混合，得到混合物；

（II）将所述混合物进行晶化、洗涤、抽滤、干燥和脱除模板剂处理，得到短棒状全硅介孔分子筛。

5.根据权利要求4所述的催化剂，其中，所述模板剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯。

6.根据权利要求4所述的催化剂，其中，所述模板剂、氟化铵、庚烷、硅源、水和氯化氢的摩尔比为1：（0.5-5）：（10-200）：（50-500）：（3000-30000）：（200-2000）。

7.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述催化剂的比表面积为300-700m²/g，孔体积为0.8-1.6mL/g，平均孔径为8-13nm。

8.根据权利要求7所述的催化剂，其中，所述催化剂的比表面积为350-500m²/g，孔体积为1-1.5mL/g，平均孔径为9-12nm。

9.根据权利要求8所述的催化剂，其中，所述催化剂的比表面积为403-464m²/g，孔体积为1.1-1.3mL/g，平均孔径为9-10nm。

10.一种权利要求1-9中任意一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：

（1）将短棒状全硅介孔分子筛与金属盐的水溶液接触进行第一反应后，经第一次分离得到固体产物，将所述固体产物经干燥和第一次焙烧后，得到催化剂中间体。

（2）将所述催化剂中间体与磷钨酸的水溶液接触进行第二反应后，经第二次分离得到固体产物，将所述固体产物经洗涤、干燥和第二次焙烧后，得到短棒状全硅介孔材料负载催化剂。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，在步骤（1）中，所述金属盐选自金属的碳酸盐、氯化物、硫酸盐和硝酸盐中的一种或多种。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其中，所述金属为碱金属。

13.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述金属盐的水溶液的浓度为0.05-2.0mol/L。

14.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述短棒状全硅介孔分子筛与所述金属盐的水溶液的重量比为1：（2-100）。

15.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述第一反应的条件包括：温度为30-120℃，时间为0.5-20h。