[发明专利]一种提高介孔硅分子筛水热稳定性的方法

权利要求书

1.一种提高介孔硅分子筛水热稳定性的方法，其特征在于：首先利用水热碳化法在介孔硅分子筛表面负载水热碳层，进而通过高温焙烧提高其水热稳定性。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水热碳化法为在水热釜中，加入碳源和氨基介孔化分子筛，以水为反应介质，在高温下进行水热反应的方法。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述介孔硅分子筛包括MCM系列、SBA系列、FDU系列等有序介孔硅分子筛中的一种或二种以上。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述水热碳化法的碳源为可制备成水热碳材料的生物质原料，包括葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素等单糖或多糖物质中的一种或二种以上。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述包覆碳层的厚度为0.1～50nm，碳元素为sp²或sp³杂化碳，含碳量为1％～50％。

6.如权利要求1所述提高水热稳定性的方法，其特征在于包括如下步骤：

a.介孔分子筛表面氨基化：介孔分子筛在烘干仪器中100～160℃干燥1～24小时，在氮气氛围下置于盛有无水甲苯的反应器中，搅拌均匀，加入氨基硅氧烷试剂，80～120℃搅拌回流1～48小时，减压抽滤并依次用无水甲苯、二氯甲烷、水、甲醇洗涤，于60～150℃干燥条件下至恒重即得氨基化介孔分子筛；

b.水热法负载碳层：将步骤a所得氨基化介孔分子筛置于具有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，按一定比例依次加入碳源、水，搅拌均匀，旋紧反应釜，置于加热装置中140～300℃反应1～48小时，待反应体系冷却至室温后，减压过滤并用水、甲醇洗涤，固体产品在60～150℃条件下干燥至恒重即得水热碳层包覆介孔分子筛；

c.高温焙烧提高水热稳定性：将水热碳层包覆分子筛通过高温焙烧提高其水热稳定性，操作步骤包括将所得水热碳层包覆分子筛置于加热装置中，按一定升温速率加热至400～1200℃，焙烧1～48小时，反应结束待冷却至室温收集分子筛材料即得高水热稳定性分子筛。此外，根据实际需求，还可将步骤b中的水热碳在惰性气氛中高温焙烧成惰性碳，以期直接用于负载催化剂，操作步骤包括将所得水热碳层包覆分子筛置于可通惰性气体的加热装置中，加热至400～1200℃，焙烧1～48小时，反应结束待泠却至室温收集材料即得惰性碳层包覆分子筛。

7.权利要求6所述的方法，步骤a中氨基硅氧烷试剂为含有伯、仲、叔氨的硅烷偶联剂，可在酸性条件质子化显正电，包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷、

N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂及基于它们的改性试剂中的一种或二种以上。

8.权利要求6所述的方法，步骤a中无水甲苯的用量为每克载体1～20mL；步骤b中每克碳源使用水量为5～200mL；步骤c中惰性气体为氮气或氩气；步骤c中从室温加热至400～1200℃的升温速率为每分钟1～20℃。

9.权利要求6所述的方法，步骤a中氨基硅氧烷试剂的用量为每克载体0.1～5mL。

10.权利要求6所述的方法，步骤b中无机载体与碳源的质量比例为1:0.5～1:10。