Keggin型杂多酸或杂多酸盐和碳分子筛的复合材料、其制备方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109647461A(43)申请公布日2019.04.19(21)申请号201811518711.2(22)申请日2018.12.12(71)申请人长春市梅丰科技有限公司地址130000吉林省长春市高新北区北远达大街3000号科研楼216(72)发明人李亚丰张李梅王元瑞(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387代理人吕倩茹张向琨(51)Int.Cl.B01J27/188(2006.01)B01J27/24(2006.01)B01J29/00(2006.01)B01J35/00(2006.01)B01J37/08(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称Keggin型杂多酸或杂多酸盐和碳分子筛的复合材料、其制备方法及应用(57)摘要本发明提供了一种Keggin型杂多酸或杂多酸盐和碳分子筛的复合材料、其制备方法及应用。在所述复合材料中，Keggin型杂多酸或杂多酸盐分子原位生长于碳分子筛的孔道内部。其中，所述Keggin型杂多酸或杂多酸盐的结构通式为H(Na,K)n[XM12O40]，X表示中心杂原子且X＝P、Si、Ge、As，M表示配原子且M＝Mo、W，n为3或4；所述碳分子筛通过在惰性气体保护下煅烧沸石咪唑酯类配位聚合物ZIF-8得到。本发明利用直接在惰性气体保护下煅烧沸石咪唑酯类配位聚合物ZIF-8得到的碳分子筛作为载体而使Keggin型杂多酸或杂多酸盐分子原位生长于碳分子筛的孔道内部，且利用碳分子筛的孔道尺寸还限制了Keggin型杂多酸或杂多酸盐分子在反应过程中的流失。CN109647461ACN109647461A权利要求书1/1页1.一种Keggin型杂多酸或杂多酸盐和碳分子筛的复合材料，其特征在于，Keggin型杂多酸或杂多酸盐分子原位生长于碳分子筛的孔道内部；所述Keggin型杂多酸或杂多酸盐的结构通式为H(Na,K)n[XM12O40]，X表示中心杂原子且X＝P、Si、Ge、As，M表示配原子且M＝Mo、W，n为3或4；所述碳分子筛通过在惰性气体保护下煅烧沸石咪唑酯类配位聚合物ZIF-8得到。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述碳分子筛的骨架结构中含有N元素。3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述碳分子筛的骨架结构中的N元素的含量为所述碳分子筛的质量的0.7％～2.0％，优选为0.7％～1.2％。4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述碳分子筛的孔道尺寸为1.15nm～1.25nm，优选为1.20nm。5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述碳分子筛的BET比表面积为1500m2/g～1650m2/g，优选为1500m2/g～1580m2/g。6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，在煅烧沸石咪唑酯类配位聚合物ZIF-8得到碳分子筛的过程中：煅烧温度为800℃～1000℃，煅烧时间为3h～6h。7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，在所述复合材料中，每1g碳分子筛最高固载1.5×10-4mol的Keggin型杂多酸或杂多酸盐。8.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述Keggin型杂多酸或杂多酸盐选自H3PMo12O40、H3PW12O40、H4SiMo12O40、H4GeMo12O40、H4AsMo12O40、H4SiW12O40、H4GeW12O40、H4AsW12O40、Na3PMo12O40、Na3PW12O40、Na4SiMo12O40、Na4GeMo12O40、Na4AsMo12O40、Na4SiW12O40、Na4GeW12O40、Na4AsW12O40、K3PMo12O40、K3PW12O40、K4SiMo12O40、K4GeMo12O40、K4AsMo12O40、K4SiW12O40、K4GeW12O40、K4AsW12O40中的一种或几种。9.一种Keggin型杂多酸或杂多酸盐和碳分子筛的复合材料的制备方法，用于制备权利要求1-8中任一项所述的Keggin型杂多酸或杂多酸盐和碳分子筛的复合材料，其特征在于，包括步骤：(1)在惰性气体保护下，将沸石咪唑酯类配位聚合物ZIF-8煅烧得到碳分子筛；(2)在常温常压下，将配原子盐溶液等体积分散到碳分子筛内部，然后在加热搅拌的情况下加入过量的中心杂原子盐，其中，所述等体积分散是指所述配原子盐溶液的总体积与所述碳分子筛所能够吸附的用于溶解配原子盐的溶剂的体积相等；(3)向反应体系内滴加浓盐酸，继续反应一段时间；(4)待反应结束后离心分离收集固体，然后将固体酸洗、水洗、干燥，即得到Keggin型杂多酸和碳分子筛的复合材料，而在用于制备Keggin型杂多酸盐和碳分