分子筛SSZ-106、其合成及用途制造技术

本文公开了名为SSZ‑106的新结晶分子筛、其在包含2,3‑双(N‑甲基吡咯烷‑1‑基甲基)双环[2.2.1]庚烷二价阳离子的结构导向剂存在下的合成及其作为吸附剂和催化剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分子筛SSZ-106、其合成及用途
本公开涉及名为SSZ-106的新结晶分子筛、其合成及其作为吸附剂和作为催化剂的用途。背景分子筛材料，包括天然的和合成的，已经在过去被证明是有用的吸附剂并且对于各种类型的烃转化反应具有催化性能。某些分子筛，例如沸石、铝磷酸盐、和中孔材料，经X射线衍射测定是有序的、有明确晶体结构的多孔结晶材料。结晶分子筛材料内有大量的可以通过许多孔道或孔隙互相连通的腔。这些腔和孔隙在特定的分子筛材料中尺寸是均匀的。因为这些孔隙的尺寸是这样的，接受某些尺寸的吸附分子，同时排斥那些更大尺寸的，现在这些材料被称为“分子筛”，并被广泛应用在各种工业过程中。虽然已发现许多不同的结晶分子筛，但对用于气体分离和干燥、有机转化反应和其他用途的新的具有期望性能的分子筛有着持续的需求。新分子筛可能含有新型内孔结构，在这些工艺中提供更高的选择性。根据本公开内容，现在已经使用2,3-双(N-甲基吡咯烷-1-基甲基)双环[2.2.1]庚烷二价阳离子作为结构导向剂合成了一种名为SSZ-106并具有独特X射线衍射图的新分子筛。专利技术概述在一个方面，提供了一种分子筛，所述分子筛在其煅烧后形式下具有包括在下表2中列出的峰的X射线衍射图。所述分子筛在其煅烧后形式下具有包含以下摩尔关系的化学组成：X2O3:(n)至2其中n至少为10；X是三价元素(例如，B、Al、Ga和Fe中的一种或多种，特别是Al)；T是四价元素(例如，Si、Ge、Sn和Ti中的一种或多种，特别是Si)。在一个方面，提供了一种分子筛，所述分子筛在其合成后原样形式下具有包括在下表3中列出的峰的X射线衍射图。所述分子筛在其合成后原样且无水形式下具有包含以下摩尔关系的组成：mQ:X2O3:(n)至2其中0<m≤0.2；Q包含2,3-双(N-甲基吡咯烷-1-基甲基)双环[2.2.1]庚烷二价阳离子；X是三价元素(例如，B、Al、Ga和Fe中的一种或多种，特别是Al)；T是四价元素(例如，Si、Ge、Sn和Ti中的一种或多种，特别是Si)。在一个方面，提供了制备本文公开的分子筛的方法，所述方法包括：(a)制备反应混合物，所述反应混合物含有：(1)至少一种四价元素氧化物源；(2)至少一种三价元素氧化物源；(3)至少一种第1族或第2族金属源；(4)氢氧根离子；(5)包含2,3-双(N-甲基吡咯烷-1-基甲基)双环[2.2.1]庚烷二价阳离子的结构导向剂；和(6)水；以及(b)使所述反应混合物经受足以形成所述分子筛晶体的结晶条件。在一个方面，提供了一种用于减少来自车辆发动机的冷起动烃排放的方法，所述方法包括：(a)提供位于车辆的废气通道中的烃捕集器，其中所述烃捕集器包含本文公开的分子筛；和(b)将包括烃的废气流通过所述烃捕集器，其中烃捕集器在-40℃和200℃之间的温度下吸附废气流中的所述烃的至少一部分。在一个方面，提供了一种用于将包括有机化合物的原料转化成转化产物的方法，所述方法包括使原料与催化剂在有机化合物转化条件下接触的步骤，所述催化剂包含本文所述分子筛的活性形式。在一个方面，提供了用于选择性还原氮氧化物(NOx)的方法，所述方法包括使含有NOx的气流与催化剂接触，所述催化剂包含本文所述的活性形式的分子筛。在一个方面，提供了包括具有以下结构(1)的二价阳离子的有机氮化合物：图1显示了实施例2的合成后原样的分子筛的粉末X射线衍射(XRD)图。图2(a)和2(b)是不同放大倍数的实施例2的合成后原样的分子筛的扫描电子显微照片(SEM)图像。图3显示了实施例5中制备的煅烧后的分子筛的粉末XRD图。专利技术详述介绍本文描述了名为SSZ-106的新型结晶分子筛、其在包括2,3-双(N-甲基吡咯烷-1-基甲基)双环[2.2.1]庚烷二价阳离子的结构导向剂存在下的合成、以及其作为吸附剂和催化剂的用途。虽然不希望受任何理论的束缚，但相信SSZ-106在结构上与β沸石有关。β沸石具有三维12元环孔/通道系统。β沸石的结构已被表征为多晶型物的高度缺陷共生，其中A型多晶型物和B型多晶型物是主要的。沸石β的结构描述在出版物J.B.Higgins等.(Zeolites1988,8,446-452)和J.M.Newsam等.(Proc.R.Soc.Lond.A1988,420,375-405)。反应混合物通常，通过以下步骤制备分子筛SSZ-106：(a)制备反应混合物，所述反应混合物含有：(1)至少一种四价元素(T)的氧化物源；(2)至少一种三价元素(X)的氧化物源；(3)至少一种第1族或第2族金属(M)源；(4)氢氧根离子；(5)包含2,3-双(N-甲基吡咯烷-1-基甲基)双环[2.2.1]庚烷二价阳离子的结构导向剂(Q)；和(6)水；以及(b)使所述反应混合物经受足以形成所述分子筛晶体的结晶条件。以摩尔比计，形成分子筛的反应混合物的组成见下表1：表1反应物有效的典型的至2/X2O3≥1010至100M/至20.10至1.000.20至0.80Q/至20.05至0.500.15至0.50OH/至20.10至1.000.20至0.80H2O/至215至10015至50其中组成变量T、X、M和Q如上所述。四价元素T可以是硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和钛(Ti)中的一种或多种。四价元素T的合适来源取决于所选元素T。当T是Si时，本文可用于氧化硅的源包括热解法二氧化硅、沉淀硅酸盐、二氧化硅水凝胶、硅酸、胶体二氧化硅、原硅酸四烷基酯(例如原硅酸四乙酯)和二氧化硅氢氧化物。三价元素X可以是硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)和铁(Fe)中的一种或多种。三价元素X的合适来源取决于所选元素X。当X是Al时，本文可用于氧化铝的源包括铝酸盐、氧化铝和铝化合物(例如氯化铝、氢氧化铝和硫酸铝)、高岭土和其它沸石(例如Y沸石)。第1族或第2族金属(M)的合适来源包括金属氧化物、金属氢氧化物、金属氯化物、金属氟化物、金属硫酸盐、金属硝酸盐和金属铝酸盐。如本文所使用的，周期表族的编号方案公开于Chem.Eng.News,63(5),26-27(1985)。结构导向剂(Q)包含具有以下结构(1)的2,3-双(N-甲基吡咯烷-1-基甲基)双环[2.2.1]庚烷二价阳离子：阳离子结构导向剂与阴离子结合，阴离子可以是对分子筛形成无害的任何阴离子。代表性阴离子包括元素周期表第17族的元素(例如氟、氯、溴、碘)阴离子、氢氧根阴离子、硫酸根阴离子、四氟硼酸根阴离子、乙酸根阴离子、羧酸根阴离子等。可选的，反应混合物还可以包括分子筛材料的晶种，例如来自先前合成的SSZ-106晶体，其量为反应混合物的0.1-10重量％(例如0.5-5重量％)。对于本文所述的每个实施方案，分子筛反应混合物可以由多于一种来源供应。而且，两种或更多种反应组分可以由一种来源提供。反应混合物可以分批或连续制备。本文描述的分子筛的晶体尺寸、形态和结晶时间可以随着反应混合物的性质和结晶条件而变化。结晶和合成后处理本文公开的分子筛的结晶可以在静态、翻转或搅拌条件下在合适的反应器容器中进行，例如聚丙烯罐或特氟隆衬里或不锈钢高压釜，温度为从125°到200℃(例如130℃至160℃)下保持足以在所用温度下发生结晶的时间，例如1天至28天。一旦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分子筛，在其煅烧后形式下，具有包括在下表中的峰的X射线衍射图：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.04 US 15/060,7531.一种分子筛，在其煅烧后形式下，具有包括在下表中的峰的X射线衍射图：2.根据权利要求1所述的分子筛，其具有包含以下摩尔关系的组成：X2O3:(n)至2其中n至少为10；X是三价元素；T是四价元素。3.根据权利要求2所述的分子筛，其中X包括B、Al、Ga和Fe中的一种或多种；T包括Si、Ge、Sn和Ti中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的分子筛，其中，X包括Al，并且T包括Si。5.一种分子筛，在其合成后原样形式下，具有包括在下表中的峰的X射线衍射图：6.根据权利要求5所述的分子筛，其具有包含以下摩尔关系的组成：mQ:X2O3:(n)至2其中：(a)0<m≤0.2；(b)Q包含2,3-双(N-甲基吡咯烷-1-基甲基)双环[2.2.1]庚烷二价阳离子；(c)X是三价元素；和(d)T是四价元素。7.根据权利要求6所述的分子筛，其中X包括B、Al、Ga和Fe中的一种或多种；T包括Si、Ge、Sn和Ti中的一种或多种。8.根据权利要求6所述的分子筛，其中X包括Al，T包括Si。9.一种制备权利要求6所述的分子筛的方法，包括：(a)制备反应混合物，所述反应混合物含有(1)至少一种四价元素氧化物源(T)；(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·A·埃洛马里，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US