納米薄層MFI分子篩的合成及其催化D-果糖轉(zhuǎn)化為5-羥甲基D-5-羥甲基糠醛（HMF）反應(yīng)中的催化性能。結(jié)果表明，水熱體系pH值對(duì)分子篩的結(jié)晶度、表面形貌、比表面積及Si/Al比均產(chǎn)生一定程度的影響。當(dāng)pH=10.7時(shí)，合成的納米薄層MFI分子篩結(jié)晶度最高，且具有規(guī)則的三維片層交叉結(jié)構(gòu)。在催化D-果糖反應(yīng)中，分子篩催化活性受到本身比表面積和Si/Al比的影響。MFIMFI分子篩具有較大的外比表面積，被廣泛應(yīng)用在吸附與分離、離子交換和非均相催化等領(lǐng)域[2-3]。利用納米薄層MFI分子篩催化D-果糖轉(zhuǎn)化為石油替代品5-羥甲基糠醛的反應(yīng)鮮有，因此本文開展了相關(guān)工作。，AR，99%，AR，98%，二十二烷（東京化成工業(yè)株式會(huì)社，GR，98%，N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺（百靈威科技，99%，溴代正己烷（SIGMA-ALDRICH，98%，D-果糖（科技發(fā)展，98-102%，α-氯萘（百靈威科技，90%。納米薄層MFIMFI分子篩結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑[C22H45-N+(CH)-CH-

Br量的C22-6-6Br2，60℃加熱攪拌1h溶解形成A溶液；分別將適量硫酸、硫酸鋁溶解在蒸餾水中BABA溶液中，再向此混一國(guó)家自然科學(xué)基金(21376177、21006071和)，市自然基金重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，于180℃晶化3d，經(jīng)抽濾、乙醇回流洗滌[28]去除結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑、干燥煅燒MFI1mol/LNH4NO31:10102℃下回HMF0.9gD-果糖、30mgH-MFI5mL離子液體[EMIM]Br放入三口瓶中，在油浴鍋中于140℃反應(yīng)4h，待反應(yīng)完畢，將合成的產(chǎn)物迅速倒入小廣口瓶中，并加入10mL甲醇和Q600衍射儀，Cukα射線、SEM（HITACHI-S4800場(chǎng)發(fā)射電鏡、TEM（HITACHI-H7650透射電鏡、AUTOSORBIQ全自動(dòng)物理化學(xué)吸附儀、X射線熒光光譜（XRF)HPLC對(duì)合成的表面活性劑、納米薄層MFI分子篩和5-羥甲基糠醛進(jìn)行表征。1為合成的表面活性劑C22-6-6Br2IR圖2925cm-12850cm-1處的吸收峰及721cm-1的吸收峰均證明多個(gè)-CH2-的存在，1252cm-1C-N伸縮振動(dòng)峰，此峰證明在合成表面活N'的TG圖，由圖可知表面活性劑從200℃開始分解，在260℃其分解速率達(dá)到最大。因此在合成分子篩時(shí)溫度不宜超過200℃。 --

wavernuber（cm-

0

---圖1C22-6-6Br2表面活性劑IR 圖2C22-6-6Br2表面活性劑TGXRD圖譜（3A）可知，合成的產(chǎn)品結(jié)晶度均比較高。在2θ=7.7°、8.7°、23.130ZSM-5分子篩特征衍射峰，證明在本實(shí)驗(yàn)條件合成的為MFI分子篩為高結(jié)晶度的ZSM-5分子篩。合成的產(chǎn)物在小角度區(qū)域N2吸附-N2吸附-pH值下合成的2~4nm1中列出了兩個(gè)條件下合成的介孔MFI分子篩的比表面積參數(shù)，對(duì)比可知，時(shí)合成的MFISi/Al比大于在pH=10.7時(shí)合成的產(chǎn)品的硅鋁比。4為合成產(chǎn)品的電鏡圖譜，通SEM圖可知pH=10.7時(shí)合成MFI分子篩具有多層結(jié)構(gòu)。將圖4中的形貌結(jié)合表1中比表面積參數(shù)，可知，合成的分子篩形貌越規(guī)則，其ba ba

bbbba

Relative1MFI分子篩的Si/AlBET比表面積參 V

[m2g-[m2g-[m2g-

在酸性條件下D-果糖有利于轉(zhuǎn)化為5-羥甲基糠醛，而H-MFI分子篩具有一定的酸度，因此利用H-MFI分子篩催化D-果糖轉(zhuǎn)化為5-羥甲基糠醛有一定的可行性。表2列出了合成H-MFI分子篩催化D-果糖轉(zhuǎn)化為5-羥甲基糠醛的結(jié)果。pH=7H-MFI分子篩為催化劑時(shí)，5-33.7%pH=10.7pH=7的Si/Al比也較大，有利于反應(yīng)物D-果糖與活性位點(diǎn)接觸進(jìn)行反應(yīng)，所以表現(xiàn)出了較優(yōu)的催化活性。左側(cè)：SEM圖；右側(cè)：TEM圖124比表面積，Si/AlMFI501m2/g片層交叉結(jié)構(gòu)，但催化果糖反應(yīng)5-羥甲基糠醛效果不佳。參考文獻(xiàn)H.Y.Zhao,Y.Q.Liu,C.Y.Liu,C.G.Liu,ScientificResearch.,2005,3:49-W.Wang,M.Zhou,Q.Mao,J.Yue,X.Wang,Catal.Commun.,2010,1