用含两个末端醇官能的有机结构剂制备麦羟硅钠石或水羟硅钠石的方法技术

本发明专利技术涉及用含两个末端醇官能的有机结构剂制备麦羟硅钠石或水羟硅钠石的方法。描述了至少一种由麦羟硅钠石和水羟硅钠石组成的结晶层状固体的制备方法，该方法在于在步骤（ｉ）中至少一种二氧化硅源、至少一种具有式ＨＯ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－ＯＨ，２≤ｎ≤５的有机结构剂、至少一种碱金属和／或碱土金属Ｍ与水进行混合，然后在步骤（ｉｉ）中进行所述混合物的水热处理，直到至少所述的结晶层状固体生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅,基层状固体制备领域，它们也以名称页硅Kk或层^R硅 酸盐，状固体为人们所知。硅酸盐基层状固体应该理解是由重叠但彼此以距 离2-认分开的多嵐或薄层)形成的固体化合物，这些所述的层是由四面体配位排列的硅(Si04)构成的。除硅Si外的其它元素可以处于也在四面体位置上的固体中。
技术介绍
在这些层状硅酸盐中，可以列举麦羟硅钠石、硅钠石、7jC羟硅钠石、马水 硅钠石、新硅妈石、7K硅钠石、水硅转石、dehayelite、莫7K硅转钡石(macdonalite)和纤硅碱躬石。这些固術主往以自然形态存在，具有AxSiyOz'nH20类组合物，其中13$15、 2Sy￡32、 4Sz^80和0^n^20(x、 y、 z和n是Sf[或有理数)，A例如可以是钠或钾 元素。这样一些层状固体具有例如对于麦轻硅钠石的纟贼^^2&14029-呢20，对 于水羟硅钠石的组成^Na2Si2o(V10H20。采用合成法得到的这些固体的组成与 以自然形态存在这些固体的组成是相同的。这些层状硅酸盐，特别是麦羟硅钠 石和7jC羟硅钠石，往往具有三维结构，其中这些薄层之间存在范德华类型的相 互作用以及小的t:暖面。这些层状硅酸盐，特别是麦羟硅钠石和ZK羟硅钠石，具有有利的吸收与交 换性能。这些固体特别适合于吸收水或有机分子以及表面阳离子交换。最近， 对这些层状硅酸盐通过质子交换^酸性固体的能力进《亍了广泛研究。其它一 些石开究还表明，在这些层状间的空间引入柱育辦产生中空隙与提高其比表面。由专利申ifWO 88/00091知道，4顿由合成麦羟硅钠石组成的层状硅酸盐 合成桥联层状硅酸盐，该麦羟硅钠石己iM [顿有机结构剂进行制备，其有机 结构齐U选自节基三乙基氯化铵、节基三甲基氯化铵、二节基二甲基氯化铵、N,W-二甲基哌嗪、三乙胺，或其它季铵化合物或杂环胺。由专利申请WO 91/12204还知道，5M (顿选自烷基S安、三烷基胺、四垸 基铵化合物和二胺三甲基六亚甲基二胺的有机化合物合成水羟硅钠石类结晶层 状硅,，所述的烷基有1-12个碳原子。由专利申i能P-A-l 559 681还知道，M [顿选自酪胺、4-氨基酚、反4-氨餅己醇、2-(4-氨基-苯基)-乙醇或含有被1-20个碳原子的磁连分开的至少一 个醇基团和至少一个胺基团的其它化合物的有机结构剂，合成ZK羟硅钠石和麦 羟硅钠石类的硅,基的层状固体。
技术实现思路
本专利技术的简要说明本专利技术的目的是至少一种选自麦羟硅钠石和7K羟硅钠石的结晶层状固体的 制备方法，该方法在于在步骤①中将至少一种二氧化硅源、至少一种具有式 HCKCH+OH, 2S必5的有机结构齐IJ、至少一种自属禾口/或碱土金属M与水进 行混合，然后在步骤问中进行所述混合物的水热处理，直到至少所述的结晶层 状固体生成。有利地，在所述步骤(i)的过程中所生成的所述混合物含有在四面 体配位中并与硅不同的至少一种元素X的至少一种源。令人惊奇地发现了 ，含有被2-5个重复亚甲諧条(CH2)-结构单元分开的两个 末端醇官能的有机结构剂，与至少一种二氧化硅源、至少一种驗属和/或W: 金属和水混合，导致产生至少一种选自麦羟硅钠石和7K羟硅钠石的结晶层状固 体。本专利技术的方法是特别有禾啲，因为至少所述层状固体的结晶是进行几个小 时的，而根据现有技术的方法生产麦羟硅钠石或水羟硅钠石一般以天计算结晶 时间。本专利技术的详细描述本专利技术的目的是至少一种选自由麦羟硅钠石和7jC羟硅钠石的结晶层状固体 的制备方法，该方法在于在步骤(i)中将至少一种二氧化硅源、至少一种具有式 HO-(CH2VOH， 2^必5的有机结构剂、至少一种M^属和/或碱土金属M与水进 行混合，然后在步骤(u)中所述的混合物进行水热处理，直到至少所述结晶层状 固体生成。根据本专利技术的制备方法，实施所述步骤(i)所^ffl的有机结构齐惧有被2-5个 重复亚甲基链-(CH2)-结构单元分开的两个末端醇官能。另外，所述的有机结构 剂具有式HO-(CH2VOH，其中n是2-5的整数。 地，n等于2、 4或5。 n = 2时，4顿的所述有机结构剂是乙二醇。11 = 4时，4顿的所述有机结构剂是1,4-丁二醇，禾口11 = 5时，{顿的所述有机结构剂是1,5-戊二醇。非常雌地，所述的有禾几结构剂是乙二醇。在本专利技术方法步骤(l)中使用的所述有机结构剂没有一 个或多个胺官能。根据本专利技术方法的非常优选实施方式，其中该有机结构剂是乙二醇，得到的结晶层状固体或者是纯麦羟硅钠石，或者是纯7jC羟硅钠石，或者麦羟硅钠石和水羟硅钠石的混合物， 地得到纯麦羟硅钠石。根据本专利技术 的方法，得到单一的、纯态的、没有任何其它结晶相或无定形相的麦羟硅钠石 和水羟硅钠石或混合物。在本专利技术制备方法步骤①中加入的所述^^属禾口/或^a:金属Mm自锂、钾、钠和妈及其这些金属中至少两种金属的混合物。 iik，所述金属M是碱金属， 非常娜也是钠。在本专利技术制备方法步骤(i)中加入的所述二氧化硅源可以是合成硅酸盐基结 晶层状固体时通常4柳的任何一种二氧化硅源，例如粉末状二氧化硅、硅酸、 胶体二氧化硅或溶解二氧化硅或四乙氧基硅烷(TEOS)的ilit化硅源。在粉末状 二氧化硅中，可以使用沉淀二氧化硅，特别是4顿碱金属硅酸盐溶 过沉淀 得到的沉淀二氧化硅，例如热解二氧化硅，像'CAB-O-SIL"和硅胶。可以使用具 有不同微粒尺寸的，例如平均等效直径10-15nm或40-50nm的胶体二氧化硅，像 以如"LUDOX"注册商标销售的胶体二氧化硅。雌地，该硅源^LUDOX。根据至少一种本专利技术结晶层状固体的制备方法，在所述步骤①的过程中生 成的所述混合物有利地含有至少一种在四面体配位中的与硅不同的元素X的至 少一种源。更tWi也，元素X选自铝、硼、铬、铁、镓、铟、镍、锆、钴、钛、 锌、铜、铌和铕和这些元素的至少两种元素的混合物。还更 地，元素X是铝。 元素X的源可以是含有元素X的樹可化合物，它们在呈反应形式的含7K溶液中释 放这种元素。元素X可以氧化形5DCOa，其中1< a O(a是整数或有理数)，或以 任何其它的形式，例如像元素X的二乙酸盐，具体地Co(CH3C00)2、 Ni(CH3COO)2、 Zn(CH3COO)2、 Cu(CH3COO)2、 Cr(CH3COO)2和Eu(CH3C00)2 加到该混合物中。X是钛时，有利谢顿Ti(EtO)t， X是锆时，有利地4顿Zr(OH)4，X是铌时，有利地4顿Nb2B407^Nb205。叙是铝的ttiM青况下，氧化铝源雌地是铝勝fi，或铝盐，例如氯化铝、硝酸铝、氢氧化铝或硫酸铝，烷醇铝或严 格意义上的氧化铝，它 地呈水合的或可水合形式，例如像胶体氧化铝、假勃姆石、Y氧化铝或a或p三7JC合物。还可以4OT，列举源的混合物。根据本专利技术的制备方法，在步骤)得到的反应混合物具有根据氧化物摩尔计算的用下式表达的化学组成SiO2:w XOa:x M"OH":y恥:z R國w是0-0.5，雌i也O誦O.l，非常雌地O.OOl-O.l，-x是O.OOl-l， tfci^t也0.01-0.6，-y是10-100，-z是l-15， 地1.2-5，非常 地1.4-3， -a是l-3，并且其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
至少一种选自麦羟硅钠石和水羟硅钠石的结晶层状固体的制备方法，该方法在于在步骤（ｉ）中将至少一种二氧化硅源、至少一种具有式ＨＯ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－ＯＨ，２≤ｎ≤５的有机结构剂、至少一种碱金属和／或碱土金属Ｍ与水进行混合，然后在步骤（ｉｉ）中进行所述混合物的水热处理，直到至少所述的结晶层状固体生成。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：E吉隆，N巴茨，A弗坎特，
申请(专利权)人：IFP公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]