CN110104656B - 一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法 - Google Patents

一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Fe‑MFI分子筛的水热合成方法,(1)将铁源、硅源、模板剂和去离子水充分混合,水解,60~90℃恒温,获得分子筛前驱体凝胶;(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为CeO2‑RuO2复合氧化物粉末;(3)将分子筛前驱体凝胶和晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天以上,过滤、洗涤、干燥,焙烧,获得Fe‑MFI分子筛。本发明对含铁MFI分子筛的水热合成方法进行了改进,所制备的含铁MFI分子筛对α‑苯乙醇的催化转化率显著提高,且合成的Fe‑MFI分子筛催化稳定性能优于一般合成方法所合成的Fe‑MFI分子筛。

Description

一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法
技术领域
本发明属于催化剂合成技术领域,尤其涉及一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法。
背景技术
分子筛是一种孔径精确和孔穴微小的材料,一般是以硅氧四面体和铝氧四面体为基本结构单元,通过氧原子形成的氧桥连接构成的一类具有笼形或孔道结构的硅铝酸盐晶体。具有较大的比表面积和更短的扩散路径等特性,是种良好的催化和吸附材料。
利用其它元素,如某些主族元素或具有变价特征的过渡金属元素,来同晶置换部分分子筛骨架中的硅、铝或磷而构成含杂原子分子筛的骨架称为杂原子分子筛。由于引入了特定的非金属或金属元素,能够显著调变分子筛的酸性、氧化还原性或孔道性能,使这些杂原子分子筛成为良好的催化或分离材料。三价Fe离子引入分子筛骨架取代硅原子后也会导致骨架位发生一定的形变。当铁含量较低时铁原子几乎全部占据着分子筛的骨架位,骨架位铁由于能够完全固定在分子筛的Si-O骨架中,因此结构稳定性更高,且分子筛的表面酸性和吸附性能等性质也会因骨架铁原子的引入而发生改变,从而具有更优良的催化性能和更广阔的应用前景。
目前对Fe-MFI分子筛催化α-苯乙醇脱水制苯乙烯的催化性能研究较少,国内外鲜有报道,且目前用于催化α-苯乙醇的催化剂催化活性和稳定性能较差,造成生产成本较高,很难满足实际使用要求。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明提供了一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将铁源、硅源、模板剂和去离子水充分混合,水解,然后升温至60~90℃恒温,获得分子筛前驱体凝胶;
(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为CeO2-RuO2复合氧化物粉末;
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和所述晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天以上,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于500~600℃焙烧,获得所述Fe-MFI分子筛,所述晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的0.2%~1%;
所述晶化辅剂的制备方法为:
A.配置RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液,其中RuCl2和Ce(NO3)3的质量百分含量分别为RuCl20.5%~2%和Ce(NO3)36%~10%;
B.向RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于400~500℃煅烧1h以上,即获得所述CeO2-RuO2复合氧化物;
D.将所述CeO2-RuO2复合氧化物用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目以上的筛网,收集过筛后的粉末即为所述晶化辅剂。
进一步地,所述硅源为正硅酸乙酯,所述模板剂为四丙基氢氧化铵或四丙基溴化铵中的一种或几种的混合,所述铁源为Fe(NO3)3·9H2O。
进一步地,所述步骤(1)中,铁源、硅源、模板剂和去离子水的混合比例为:
铁源:硅源:模板剂:去离子水=0.4~2.1g:40~45g:30~35g:100mL,其中所述模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基氢氧化铵和/或四丙基溴化铵水溶液,所述水解工艺为50℃10h,60~90℃恒温1h。
进一步地,所述步骤(3)中,所述焙烧时间为2h以上。
进一步地,所述晶化辅剂改性处理后与所述分子筛前驱体凝胶混合,所述改性步骤为:
1)配置正硅酸乙酯的乙醇溶液,将所述CeO2-RuO2复合氧化物浸泡在所述正硅酸乙酯的乙醇溶液中,溶液恒温50~60℃,浸泡20min以上;
2)浸泡完成后将CeO2-RuO2复合氧化物取出,烘干,在300~350℃煅烧1h以上,获得改性后的复合氧化物;
3)配置HF、柠檬酸的水溶液,将所述改性后的复合氧化物浸泡在所述HF、柠檬酸的水溶液处理5~6min,然后将固相滤出,去离子水洗涤,烘干,烘干后的粉末用球磨机球磨处理,过2000目以上的筛网,收集过筛后的粉末即获得所述改性处理后的晶化辅剂。
进一步地,所述正硅酸乙酯的乙醇溶液中,正硅酸乙酯的质量百分含量为5%~8%;所述HF、柠檬酸的水溶液中,HF质量百分含量为1%~3%,柠檬酸的浓度为0.07~0.11mol/L。
本发明还公开了上述方法制备的Fe-MFI分子筛的应用,所述Fe-MFI分子筛用于对α-苯乙醇脱水反应的催化剂。
进一步地,所述催化反应参数为:反应液中1,2-二氯乙烷:α-苯乙醇:催化剂=12mL:1mL:0.1~0.5g,催化反应温度为60~100℃,反应时间1h以上。
通过上述技术方案可知,本发明的有益效果在于:本发明对含铁MFI分子筛的水热合成方法进行了改进,所制备的含铁MFI分子筛对α-苯乙醇的催化转化率显著提高,且合成的Fe-MFI分子筛催化稳定性能优于一般合成方法所合成的Fe-MFI分子筛。
具体实施方式
下面结合实施例进行详细的说明:
实施例1
一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将Fe(NO3)3·9H2O、正硅酸乙酯、模板剂和去离子水按比例Fe(NO3)3·9H2O:正硅酸乙酯:模板剂:去离子水=0.4g:40g:30g:100mL充分混合,50℃恒温10h,再升温至60℃恒温1h,获得分子筛前驱体凝胶;模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基氢氧化铵水溶液;
(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为CeO2-RuO2复合氧化物粉末;
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和所述晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于500℃焙烧2h,获得所述Fe-MFI分子筛,所述晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的0.2%;
所述晶化辅剂的制备方法为:
A.配置RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液,其中RuCl2和Ce(NO3)3的质量百分含量分别为RuCl20.5%和Ce(NO3)36%;
B.向RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于400℃煅烧1h,即获得所述CeO2-RuO2复合氧化物;
D.将所述CeO2-RuO2复合氧化物用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即为所述晶化辅剂。
实施例2
一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将Fe(NO3)3·9H2O、正硅酸乙酯、模板剂和去离子水按比例Fe(NO3)3·9H2O:正硅酸乙酯:模板剂:去离子水=0.8g:42g:32g:100mL充分混合,50℃恒温10h,再升温至70℃恒温1h,获得分子筛前驱体凝胶;模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基氢氧化铵水溶液;
(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为CeO2-RuO2复合氧化物粉末;
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和所述晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于530℃焙烧2h,获得所述Fe-MFI分子筛,所述晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的0.5%;
所述晶化辅剂的制备方法为:
A.配置RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液,其中RuCl2和Ce(NO3)3的质量百分含量分别为RuCl21%和Ce(NO3)38%;
B.向RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于450℃煅烧1h,即获得所述CeO2-RuO2复合氧化物;
D.将所述CeO2-RuO2复合氧化物用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即为所述晶化辅剂。
实施例3
一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将Fe(NO3)3·9H2O、正硅酸乙酯、模板剂和去离子水按比例Fe(NO3)3·9H2O:正硅酸乙酯:模板剂:去离子水=1.6g:44g:34g:100mL充分混合,50℃恒温10h,再升温至80℃恒温1h,获得分子筛前驱体凝胶;模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基溴化铵水溶液;
(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为CeO2-RuO2复合氧化物粉末;
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和所述晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于580℃焙烧2h,获得所述Fe-MFI分子筛,所述晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的0.8%;
所述晶化辅剂的制备方法为:
A.配置RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液,其中RuCl2和Ce(NO3)3的质量百分含量分别为RuCl21.8%和Ce(NO3)39%;
B.向RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于480℃煅烧1h,即获得所述CeO2-RuO2复合氧化物;
D.将所述CeO2-RuO2复合氧化物用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即为所述晶化辅剂。
实施例4
一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将Fe(NO3)3·9H2O、正硅酸乙酯、模板剂和去离子水按比例Fe(NO3)3·9H2O:正硅酸乙酯:模板剂:去离子水=2.1g:45g:35g:100mL充分混合,50℃恒温10h,再升温至90℃恒温1h,获得分子筛前驱体凝胶;模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基溴化铵水溶液;
(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为CeO2-RuO2复合氧化物粉末;
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和所述晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于600℃焙烧2h,获得所述Fe-MFI分子筛,所述晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的1%;
所述晶化辅剂的制备方法为:
A.配置RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液,其中RuCl2和Ce(NO3)3的质量百分含量分别为RuCl22%和Ce(NO3)310%;
B.向RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于500℃煅烧1h,即获得所述CeO2-RuO2复合氧化物;
D.将所述CeO2-RuO2复合氧化物用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即为所述晶化辅剂。
对比例1
一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,本对比例中Fe-MFI分子筛合成方法、步骤及参数等与实施例2相同,其区别仅仅在于:本对比例所用到的晶化辅剂经过改性处理后与分子筛前驱体凝胶混合,进而制备Fe-MFI分子筛,其他步骤、方法与工艺参数等与实施例2完全相同。其中本对比例所述晶化辅剂改性步骤为:
1)配置正硅酸乙酯质量百分含量为5%的正硅酸乙酯的乙醇溶液,将CeO2-RuO2复合氧化物浸泡在所述正硅酸乙酯的乙醇溶液中,正硅酸乙酯的乙醇溶液质量为浸泡其中的CeO2-RuO2复合氧化物质量的10倍,溶液恒温50~60℃,浸泡20min;
2)浸泡完成后将CeO2-RuO2复合氧化物取出,烘干,在300℃煅烧1h,获得改性后的复合氧化物;
3)配置HF质量百分含量为1%,柠檬酸的浓度为0.07mol/L的HF、柠檬酸的水溶液,将所述改性后的复合氧化物浸泡在所述HF、柠檬酸的水溶液处理5min,HF、柠檬酸的水溶液质量为浸泡其中的改性后复合氧化物质量的10倍,然后将固相滤出,去离子水洗涤,烘干,烘干后的粉末用球磨机球磨处理,过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即获得所述改性处理后的晶化辅剂。
对比例2
一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将Fe(NO3)3·9H2O、正硅酸乙酯、模板剂和去离子水按比例Fe(NO3)3·9H2O:正硅酸乙酯:模板剂:去离子水=0.8g:42g:32g:100mL充分混合,50℃恒温10h,再升温至70℃恒温1h,获得分子筛前驱体凝胶;模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基氢氧化铵水溶液;
(2)制备晶化辅剂及其改性:首先配置RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液,其中RuCl2和Ce(NO3)3的质量百分含量分别为RuCl21%和Ce(NO3)38%;再向RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;烘干后的固相置于450℃煅烧1h,即获得所述CeO2-RuO2复合氧化物;配置正硅酸乙酯质量百分含量为8%的正硅酸乙酯的乙醇溶液,将所述CeO2-RuO2复合氧化物浸泡在所述正硅酸乙酯的乙醇溶液中,正硅酸乙酯的乙醇溶液质量为浸泡其中的CeO2-RuO2复合氧化物质量的10倍,溶液恒温50~60℃,浸泡20min;浸泡完成后将CeO2-RuO2复合氧化物取出,烘干,在350℃煅烧1h,获得改性后的复合氧化物;配置HF质量百分含量为3%,柠檬酸的浓度为0.11mol/L的HF、柠檬酸的水溶液,将所述改性后的复合氧化物浸泡在所述HF、柠檬酸的水溶液处理6min,HF、柠檬酸的水溶液质量为浸泡其中的改性后复合氧化物质量的10倍,然后将固相滤出,去离子水洗涤,烘干,烘干后的粉末用球磨机球磨处理,过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即获得所述改性处理后的晶化辅剂。
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和改性处理后的晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于530℃焙烧2h,获得所述Fe-MFI分子筛,改性处理后晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的0.5%。
对比例3
一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将Fe(NO3)3·9H2O、正硅酸乙酯、模板剂和去离子水按比例Fe(NO3)3·9H2O:正硅酸乙酯:模板剂:去离子水=0.8g:42g:32g:100mL充分混合,50℃恒温10h,再升温至70℃恒温1h,获得分子筛前驱体凝胶;模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基氢氧化铵水溶液;
(2)将所述分子筛前驱体凝胶置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于530℃焙烧2h,获得Fe-MFI分子筛。
对比例4
一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将Fe(NO3)3·9H2O、正硅酸乙酯、模板剂和去离子水按比例Fe(NO3)3·9H2O:正硅酸乙酯:模板剂:去离子水=0.8g:42g:32g:100mL充分混合,50℃恒温10h,再升温至70℃恒温1h,获得分子筛前驱体凝胶;模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基氢氧化铵水溶液;
(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为CeO2粉末;
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和所述晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于530℃焙烧2h,获得所述Fe-MFI分子筛,所述晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的0.5%;
所述晶化辅剂的制备方法为:
A.配置Ce(NO3)3的水溶液,Ce(NO3)3的质量百分含量分别为8%;
B.向Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于450℃煅烧1h,即获得所述CeO2粉末;
D.将所述CeO2粉末用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即为本对比例所述晶化辅剂。
对比例5
一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将Fe(NO3)3·9H2O、正硅酸乙酯、模板剂和去离子水按比例Fe(NO3)3·9H2O:正硅酸乙酯:模板剂:去离子水=0.8g:42g:32g:100mL充分混合,50℃恒温10h,再升温至70℃恒温1h,获得分子筛前驱体凝胶;模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基氢氧化铵水溶液;
(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为RuO2粉末;
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和所述晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于530℃焙烧2h,获得所述Fe-MFI分子筛,所述晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的0.5%;
所述晶化辅剂的制备方法为:
A.配置RuCl2水溶液,RuCl2的质量百分含量为1%;
B.向RuCl2水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于450℃煅烧1h,即获得所述RuO2粉末;
D.将所述RuO2粉末用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即为本对比例所述晶化辅剂。
对比例6
按照实施例2所述晶化辅剂的制备方法制得CeO2-RuO2复合氧化物粉末作为α-苯乙醇脱水催化反应催化剂的对比样本,具体制备步骤为:
A.配置RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液,其中RuCl2和Ce(NO3)3的质量百分含量分别为RuCl21%和Ce(NO3)38%;
B.向RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于450℃煅烧1h,即获得所述CeO2-RuO2复合氧化物;
D.将所述CeO2-RuO2复合氧化物用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即为本对比例的催化剂对比样本。
对比例7
一种MFI分子筛(相比于实施例2,本对比例为不含Fe掺杂的分子筛)的水热合成方法,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将正硅酸乙酯、模板剂和去离子水按比例正硅酸乙酯:模板剂:去离子水=42g:32g:100mL充分混合,50℃恒温10h,再升温至70℃恒温1h,获得分子筛前驱体凝胶;模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基氢氧化铵水溶液;
(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为CeO2-RuO2复合氧化物粉末;
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和所述晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于530℃焙烧2h,获得所述Fe-MFI分子筛,所述晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的0.5%;
所述晶化辅剂的制备方法为:
A.配置RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液,其中RuCl2和Ce(NO3)3的质量百分含量分别为RuCl21%和Ce(NO3)38%;
B.向RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于450℃煅烧1h,即获得所述CeO2-RuO2复合氧化物;
D.将所述CeO2-RuO2复合氧化物用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目的筛网,收集过筛后的粉末即为所述晶化辅剂。
实施例5
对实施例1~4和对比例1~7所制备的Fe-MFI分子筛(或催化剂对比样本)分别测试催化性能,测试方法为:向三口烧瓶中依次加入12mL 1,2-二氯乙烷,1mLα-苯乙醇,0.3gFe-MFI分子筛催化剂(或0.3g催化剂对比样本),升温至80℃反应3h,冷却至室温后,反应液经离心后取上层清液,利用气相色谱分析成分。实施例1~4和对比例1~7各实验组制得的Fe-MFI分子筛作为催化剂对α-苯乙醇脱水催化反应的α-苯乙醇转化率和苯乙烯选择性如表1所示。
表1
Figure GDA0002700318350000091
Figure GDA0002700318350000101
将上述实施例1~4和对比例1~7所制备的Fe-MFI分子筛分别按本实施例上述的催化条件进行5次催化反应,其中第5次催化时各实验组的α-苯乙醇转化率如表2所示。
实验组 第5次催化反应的α-苯乙醇转化率
实施例1 94.0%
实施例2 95.3%
实施例3 94.0%
实施例4 93.5%
对比例1 97.2%
对比例2 96.8%
对比例3 83.6%
对比例4 90.9%
对比例5 87.4%
对比例6 1.6%
对比例7 1.7%
如表1和表2可知,本发明对含铁MFI分子筛的水热合成方法改进效果良好,所制备的含铁MFI分子筛比传统的水热合成方法制备的含铁MFI分子筛对α-苯乙醇的催化转化率显著提高,且合成的Fe-MFI分子筛催化稳定性能优于一般合成方法所合成的Fe-MFI分子筛。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,其特征在于,包含如下制备步骤:
(1)搅拌条件下将铁源、硅源、模板剂和去离子水充分混合,水解,然后升温至60~90℃恒温,获得分子筛前驱体凝胶;
(2)配置晶化辅剂,所述晶化辅剂为CeO2-RuO2复合氧化物粉末;
(3)将所述分子筛前驱体凝胶和所述晶化辅剂混合后置于密封容器内升温至160~180℃,保温3天以上,然后冷却至室温,反应液过滤、洗涤、干燥,干燥后置于500~600℃焙烧,获得所述Fe-MFI分子筛,所述晶化辅剂的质量为分子筛前驱体凝胶质量的0.2%~1%;
所述晶化辅剂的制备方法为:
A.配置RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液,其中RuCl2和Ce(NO3)3的质量百分含量分别为RuCl20.5%~2%和Ce(NO3)36%~10%;
B.向RuCl2和Ce(NO3)3的水溶液中滴加氨水直到不再产生沉淀,过滤收集固相,固相用去离子水洗涤,烘干;
C.烘干后的固相置于400~500℃煅烧1h以上,即获得所述CeO2-RuO2复合氧化物;
D.将所述CeO2-RuO2复合氧化物用球磨机球磨处理,处理后的粉末过2000目以上的筛网,收集过筛后的粉末即为所述晶化辅剂。
2.根据权利要求1所述的一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,其特征在于,所述硅源为正硅酸乙酯,所述模板剂为四丙基氢氧化铵或四丙基溴化铵中的一种或几种的混合,所述铁源为Fe(NO3)3·9H2O。
3.根据权利要求2所述的一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,其特征在于,所述步骤(1)中,铁源、硅源、模板剂和去离子水的混合比例为:
铁源:硅源:模板剂:去离子水=0.4~2.1g:40~45g:30~35g:100mL,其中所述模板剂为溶质质量百分含量为25wt%的四丙基氢氧化铵和/或四丙基溴化铵水溶液,所述水解工艺为50℃10h,60~90℃恒温1h。
4.根据权利要求1所述的一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述焙烧时间为2h以上。
5.根据权利要求1~4任一项所述的一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,其特征在于,所述晶化辅剂改性处理后与所述分子筛前驱体凝胶混合,所述改性步骤为:
1)配置正硅酸乙酯的乙醇溶液,将所述CeO2-RuO2复合氧化物浸泡在所述正硅酸乙酯的乙醇溶液中,溶液恒温50~60℃,浸泡20min以上;
2)浸泡完成后将CeO2-RuO2复合氧化物取出,烘干,在300~350℃煅烧1h以上,获得改性后的复合氧化物;
3)配置HF、柠檬酸的水溶液,将所述改性后的复合氧化物浸泡在所述HF、柠檬酸的水溶液处理5~6min,然后将固相滤出,去离子水洗涤,烘干,烘干后的粉末用球磨机球磨处理,过2000目以上的筛网,收集过筛后的粉末即获得所述改性处理后的晶化辅剂。
6.根据权利要求5所述的一种Fe-MFI分子筛的水热合成方法,其特征在于,所述正硅酸乙酯的乙醇溶液中,正硅酸乙酯的质量百分含量为5%~8%;所述HF、柠檬酸的水溶液中,HF质量百分含量为1%~3%,柠檬酸的浓度为0.07~0.11mol/L。
7.如权利要求1~6任一项所述方法制备的Fe-MFI分子筛的应用,其特征在于,所述Fe-MFI分子筛用于对α-苯乙醇脱水反应的催化剂。
8.根据权利要求7所述的一种Fe-MFI分子筛的应用,其特征在于,所述催化反应参数为:反应液中1,2-二氯乙烷:α-苯乙醇:催化剂=12mL:1mL:0.1~0.5g,催化反应温度为60~100℃,反应时间1h以上。
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