[发明专利]一种沸石分子筛、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种沸石分子筛，其特征在于：所述的沸石分子筛结构中钒物种以链式聚VO₃^-的形式存在并通过钒氧键与沸石骨架相连；所述的沸石分子筛结构为nV-Si-ZSM-22，n代表V/Si的摩尔比，n为0.01-0.25。

2.根据权利要求1所述的沸石分子筛，其特征在于：所述的沸石分子筛结构为0.05V-Si-ZSM-22。

3.一种沸石分子筛的制备方法，其特征在于，在酸性水溶液下将硅源以及钒离子完全水解，在模板剂和碱液的环境下完成缩合，制备干胶在烘箱中晶化合成目标材料沸石分子筛结构为nV-Si-ZSM-22，n代表V/Si的摩尔比，n为0.01-0.25，所述的硅源为正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四丁酯、硅酸、硅溶胶或氧化硅，所述的钒离子为偏钒酸铵、偏钒酸钠、硫酸氧钒或乙酰丙酮钒，所述的酸性水溶液为硫酸、硝酸、盐酸或高氯酸，所述的模板剂为1-丁基-3-甲基咪唑溴盐，1-丁基-3-甲基咪唑氯盐，1-丁基-3-甲基咪唑碘盐或1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：水解过程发生在酸性水溶液介质中，与正硅酸四乙酯以及偏钒酸铵进行混合。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：缩合过程的步骤是向混合溶液中加入模板剂1-丁基-3-甲基咪唑溴盐，搅拌均匀待其溶解后，加入NaOH溶液至凝胶pH为11，将此凝胶置于室温下搅拌，干燥，去除凝胶中的水制备干胶。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：晶化过程是将干胶放于聚四氟乙烯支架上，再将该支架放入含有水的聚四氟乙烯衬里的反应釜中，将该反应釜置于烘箱中晶化后，取出固体产物，洗涤、抽滤、烘干、焙烧后得到不同钒含量的V-Si-ZSM-22沸石分子筛表示为nV-Si-ZSM-22。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的沸石分子筛的应用，其特征在于：所述的沸石分子筛催化芳烃羟基化反应；钒基沸石分子筛作为催化剂，乙腈为溶剂，硫酸为添加剂，双氧水为氧化剂的催化反应体系下进行芳烃羟基化反应。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的芳烃羟基化反应中的芳烃有苯、甲苯、乙苯、异丙苯、三甲苯、四甲苯、叔丁基苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、氯苯、溴苯、碘苯、苯甲醛、萘。