[发明专利]一种全硅介孔材料及其制备方法和在重排反应中的应用

说明书

本发明涉及全硅分子筛领域，具体地，涉及一种全硅介孔材料及其制备方法和在重排反应中的应用。该全硅介孔材料的比表面积为700‑900m²/g，其在2‑4nm范围内的孔径分布占2‑10nm范围内的总孔径分布的2‑25％，其孔壁厚度与介孔孔径比例为30‑100：100。本发明的方法的合成效率得到改善，其可在不水解有机硅源或者在控制有机硅源较低水解率下，仅通过一步晶化处理即可获得相对结晶度较高、孔结构有所改善的全硅介孔材料；并且，所得的全硅介孔材料在用作重排反应的催化剂下能够获得更高的环己酮肟转化率和己内酰胺选择性。

技术领域

本发明涉及全硅分子筛领域，具体地，涉及一种全硅介孔材料及其制备方法和在重排反应中的应用。

背景技术

赵东元等首次报道了SBA-15系列的介孔分子筛及其合成方法(Science,1998,279,548)，该系列材料具有均匀的颗粒度和规整的介孔结构，吸引了相关学术界的极大关注，为大分子的催化、分离等方面带来了希望。它的介孔结构特征是其X射线衍射谱图在2θ为0.8°附近、1.5°附近、1.7°附近处有衍射峰。该全硅介孔材料可以直接作为膜分离的材料，催化剂载体，也可以通过利用其它杂原子取代部分硅而形成含杂原子的介孔材料，用于精细化工领域，应用前景十分广阔。

由于SBA-15分子筛具有规则的均一介孔结构，人们对其在大分子精细化工和药物大分子合成等方面寄予厚望。然而按照现有常规方法制备SBA-15等全硅介孔材料需要很长的水解时间，合成效率较低，并且按照现有方法制备出的SBA-15等全硅介孔材料，在孔结构(包括孔径及比表面积等)及相对结晶度(有序度)等方面还有进一步改进的余地和要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成效率高且相对结晶度较高、孔结构有所改善的全硅介孔材料及其制备方法和在重排反应中的应用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种全硅介孔材料，该全硅介孔材料的比表面积为700-900m²/g，其在2-4nm范围内的孔径分布占2-10nm范围内的总孔径分布的2-25％，其孔壁厚度与介孔孔径比例为30-100：100。

本发明第二方面提供一种全硅介孔材料的制备方法，该方法包括：

(1)将酸、表面活性剂和有机硅源混合，以SiO₂计的有机硅源、以H⁺计的酸、所述表面活性剂和水的用量的摩尔比为100：0.1-50：0.01-20：200-50000；得到有机硅源的水解率为20重量％以下的混合物；

(2)在密闭条件下，将步骤(1)得到的混合物进行晶化处理；其中，所述晶化处理的条件包括：温度为60-190℃，时间为4-100h；

(3)将所述晶化处理后的产物进行固液分离，将固液分离所得固相进行焙烧。

本发明第三方面提供由上述方法制得的全硅介孔材料。

本发明第四方面提供一种重排反应方法，该方法包括：在重排反应条件下，使得环己酮肟与催化剂进行接触，其中，所述催化剂含有上述全硅介孔材料。

本发明的全硅介孔材料的制备方法的合成效率得到了大大的改善，其可以在不水解有机硅源或者在控制有机硅源较低水解率下，仅通过一步晶化处理即可获得相对结晶度较高、孔结构有所改善的全硅介孔材料；并且，所得的全硅介孔材料在用作重排反应的催化剂下能够获得更高的环己酮肟转化率和己内酰胺选择性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。