[发明专利]一种球形LTJ沸石及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种球形LTJ沸石及其制备方法和应用，属于沸石材料技术领域，包括以下步骤：以铝源、碱和硅源为原料，制备硅铝凝胶混合物；将硅铝凝胶混合物于密封环境中在40～60℃下，通过水热反应进行晶化，制得球形LTJ沸石；本发明制备方法晶化温度低，时间短，操作步骤简单，合成的LTJ沸石颗粒粒径在0.2～0.4μm，具有球状形貌；球形LTJ沸石在催化苯甲醛与氰乙酸乙酯Knoevenagel缩合反应中的应用，苯甲醛转化率为91.8％，ɑ‑氰基肉桂酸乙酯选择性为100％，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于沸石材料技术领域，具体涉及一种球形LTJ沸石及其制备方法和应用。

背景技术

沸石是一类具有规则均匀孔道结构的无机晶体，其骨架的基本结构单元为TO₄四面体(T＝Si、Al等)，T原子之间通过氧桥键相互连接构筑成具有特定微孔或笼的结构。由于其独特的孔道尺寸和形状、较大的比表面积、水热稳定性高以及可调的酸性，沸石被广泛用作催化剂、离子交换剂、吸附剂和新型功能材料。近年来，随着科技的发展，沸石在一些新兴行业，如生物医药、电子及传感器技术领域的应用也被逐步开发出来。因此，沸石材料的制备及应用已经成为当前的研究热点之一。

越来越多种类的沸石被合成出来，并且被应用到生活中各个领域，然而，作为沸石家族一员的LTJ沸石的制备及应用方面却鲜有报道。因此，为了进一步扩展沸石的应用范围，有必要寻找一种成本低、快速方便的LTJ沸石的制备方法，为LTJ沸石的应用奠定基础。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种球形LTJ沸石及其制备方法和应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个目的是提供一种球形LTJ沸石的制备方法，包括以下步骤：

(1)以铝源、碱和硅源为原料，制备硅铝凝胶混合物；

(2)将硅铝凝胶混合物于密封环境中在40～60℃下，通过水热反应进行晶化，制得球形LTJ沸石。

优选地，步骤(1)中，所述硅铝凝胶混合物具体制备过程包括以下步骤：

将碱和铝源溶于水，制成溶液A；搅拌下将硅源慢慢加入溶液A中，形成硅铝凝胶混合物。

优选地，步骤(1)中，所述碱为氢氧化钾。

优选地，步骤(1)中，所述铝源为铝酸钠、氢氧化铝或硫酸铝。

优选地，步骤(1)中，所述硅源为硅溶胶，其SiO₂质量分数为30％。

优选地，步骤(1)中，所述硅铝凝胶混合物化学成分硅源量以SiO₂计，铝源量以Al₂O₃计，碱用量以K₂O计，硅铝凝胶混合物中SiO₂:Al₂O₃:K₂O:H₂O的摩尔比为4.8～12.4:1.0:17.8～32.2:340～675。

优选地，步骤(2)中，所述晶化时间为8～14h。

优选地，步骤(2)中，将晶化后的反应混合物进行抽滤，并用去离子水对滤饼进行洗涤，直至洗涤溶液的pH至8～9；将滤饼于100℃下干燥24h。

本发明的第二个目的是提供由上述制备方法制得的球形LTJ沸石。

本发明的第三个目的是提供上述球形LTJ沸石在催化苯甲醛与氰乙酸乙酯Knoevenagel缩合反应中的应用。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果: