[发明专利]一种二维超薄MFI分子筛纳米片及其制备方法与其在常温乙烯净化中的应用

权利要求书

1.一种二维超薄MFI分子筛纳米片的制备方法，包括以下步骤：

(1)将1-溴二十二烷，N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺溶解在乙腈和苯混合物中，静置反应，待反应结束，冷却后用乙醚洗涤并过滤，真空干燥；

(2)取干燥后的样品与1-溴己烷溶解在乙腈中持续加热，待反应结束，冷却至室温，产物用乙醚洗涤过滤，真空干燥，得到有机表面活性剂C_22-6-6Br₂；

(3)将硅源、铝源、氢氧化钠、所述有机表面活性剂、硫酸和超纯水混合，室温老化，得到胶体混合物；

(4)将所述胶体混合物转移到反应釜中，进入可旋转搅拌的加热烘箱、水热晶化，洗涤，干燥，得到水热晶化产物；

(5)将干燥后的水热晶化产物在马弗炉中焙烧，得到二维超薄MFI分子筛纳米片。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，1-溴二十二烷与N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺的摩尔比为1：(10-20)；

所述步骤(1)中，所述乙腈和苯混合物中乙腈与苯的体积比为1：(1-5)；

所述步骤(1)中，所述静置反应的反应温度为25～90℃，反应时间为2～24h；

所述步骤(1)中，所述真空干燥的压力为0.03～0.08MPa，温度为50～90℃，时间为8～24h；

所述步骤(2)中，所述干燥后的样品与1-溴己烷的摩尔比为1：(2-5)；

所述步骤(2)中，所述加热的温度为25～90℃，时间为2～2；

所述步骤(2)中，所述真空干燥的压力为0.03～0.08MPa,温度为50～90℃，时间为12～24h。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤(3)中，硅源、铝源、氢氧化钠、有机表面活性剂、硫酸和水以SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、C_22-6-6Br₂、H₂SO₄、H₂O计，SiO₂：Al₂O₃：Na₂O：C_22-6-6Br₂：H₂SO₄：H₂O的摩尔比为(27～150):1:(10～50):(5～20):18:(3000～6000)；

或，所述步骤(3)中，所述老化的时间为1～10h；

或，所述步骤(4)中，所述旋转搅拌的速率为20～80r/min；

或，所述步骤(4)中，所述水热晶化的温度为120～190℃，时间为48～120h。

或，所述步骤(5)中，焙烧温度为350～650℃，升温速率为1～10℃/min，时间2～10h。

4.权利要求1-3中任一项所述方法制备得到的二维超薄MFI分子筛纳米片。

5.一种M-二维超薄MFI分子筛纳米片材料，具有如下化学通式：M-MFI(2D)，其中，M金属为铜、铁、锰、镍、钴、锆中的一种或多种；所述MFI(2D)为权利要求4所述的二维超薄MFI分子筛纳米片。

6.权利要求5所述的M-二维超薄MFI分子筛纳米片材料的制备方法，包括下述步骤：取权利要求5所述的二维超薄MFI分子筛纳米片引入过渡金属M，即得M-MFI(2D)材料；

优选的，所述过渡金属M的引入方式为等体积浸渍、离子交换和固体研磨法中的一种或几种；

优选的，所述过渡金属M为铜、铁、锰、镍、钴、锆，中的一种或几种，与所述二维超薄MFI分子筛纳米片的质量比为0.1_wt％～5_wt％。

7.权利要求5所述的M-二维超薄MFI分子筛纳米片材料即M-MFI(2D)材料在常温条件下去除乙烯中的应用，或，在制备常温条件下去除乙烯的催化剂中的应用。