[发明专利]一种ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片，其特征在于由氧化钛、氧化铝和氧化硅以四面体形式相互连接，构成具有完整晶态结构的有序微孔材料为ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片，其化学组成为：Ti_pM_mⁿ⁺Al_xSiO_y；其中，p为Ti与Si的摩尔比，其变化范围在1/200～1/10间；M为钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、氢离子中的一种或两种以上的混合；m为Mⁿ⁺与Si的摩尔比，其变化范围在1/100～1/5之间；x为Al与Si的摩尔比，其变化范围在1/500～1/5之间；y为O与Si的摩尔比，且y＝(4×p+m×n+3×x+4)/2。

2.根据权利要求1所述ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片，其特征在于所述ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片具有下述表1所示衍射峰的X-射线衍射结构数据，Cu-Kα,

表1：ECNU-29钛铝硅酸盐的X-射线衍射结构数据表

表中：(a)为粉末X射线衍射谱图中衍射峰的相对强度等级，W为弱级衍射峰，其值小于18；M为中等级衍射峰，其值为18～45；S为强级衍射峰，其峰值为45～60；VS为最强级衍射峰，其峰值为60～100。

3.一种权利要求1所述ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片的制备方法，其特征在于以含苄基的两亲性双季胺盐为有机模板剂，通过水热合成和铵交换后焙烧，制得具有完整晶态结构的ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片，具体制备包括下述步骤：

步骤一：将以TiO₂计的钛源与以Al₂O₃计的铝源、以M_mⁿ⁺O计的碱源、有机模板剂和水按照1.0∶0.05～2∶0.1～20∶0.1～20∶200～4000摩尔比混合，常温下搅拌0.5～24小时为混合溶液待用，所述钛源为六氟钛酸、钛酸四丁酯、硫酸钛、硝酸钛中的一种或两种以上的混合；所述铝源为偏铝酸钠、硫酸铝、异丙醇铝、硝酸铝、氢氧化铝中的一种或两种以上的混合；所述碱源为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或两种以上的混合；所述有机模板剂为含苄基的两亲性双季胺盐的有机结构导向剂，其结构如下：

其中：R₁为含有3～10个碳原子的烷基链；R₂为含有1～20个碳原子的烷基链；Z为有机结构导向剂的抗衡阴离子，具体为F^-、Cl^-、Br^-、I^-或OH^-；

步骤二：将以SiO₂计的硅源加入上述混合溶液中，在25～100℃温度下搅拌反应0.5～24小时，制得以TiO₂计的钛源与以Al₂O₃计的铝源、以M_mⁿ⁺O计的碱源、有机模板剂、以SiO₂计的硅源和水的摩尔比为1.0∶0.05～2∶0.1～20∶0.1～20∶10～200∶200～4000的混合凝胶，所述硅源为硅溶胶、硅酸、发烟硅胶、硅酸四烷基酯中的一种或两种以上的混合；

步骤三：将上述混合凝胶在130～200℃温度下水热晶化反应7～30天，其反应液经过滤、洗涤、干燥和焙烧，得产物为非氢型ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片；

步骤四：将上述非氢型ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片与铵盐溶液按1：10～100重量比混合，在60～150℃温度下反应0.5～10小时，其反应液经过滤、洗涤、干燥和焙烧，得产物为氢型ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片；所述铵盐为氟化铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵中的一种或两种以上的混合；所述铵盐溶液为铵盐的水溶液或甲醇溶液，其浓度为0.1～2M。

4.一种权利要求1所述ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片的应用，其特征在于将氢型ECNU-29钛铝硅酸盐纳米片用于酮类或醛类氨氧化反应中的催化剂进行合成肟类化合物的催化反应，所述酮类或醛类氨氧化反应是将酮类或醛类有机化合物与催化剂、溶剂、氨和过氧化氢按1.0∶0.01～0.10∶6～50∶0.01～1.0∶0.10～2.0的重量比混合，然后在30～120℃温度下搅拌10～120分钟进行肟化反应，反应结束后滤出催化剂，其滤液经分离、提纯，得产物为肟类化合物，所述酮类有机化合物为碳原子数不大于6的酮类化合物；所述醛类有机化合物为碳原子数不大于7的醛类化合物；所述溶剂为质子性溶剂R-OH，其中R＝H或C_1～4的烷基基团。