在模板1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二氢氧化物的存在下合成IZM-2沸石的方法技术

本发明专利技术描述了制备被称为IZM‑2微多孔固体或IZM‑2沸石的微孔结晶固体的新型方法。所述新型方法包括通过在水热条件下、在含氟介质中使具有结构类型FAU的沸石转化/转变来实施IZM‑2沸石的合成。特别地，所述新型方法包括在含氟介质中由用作硅和铝源的具有结构类型FAU的沸石和包含两个季铵官能团的特定的有机分子或模板(即1,6‑双(甲基哌啶鎓)己烷二氢氧化物)起始来实施IZM‑2沸石的合成。

Synthesis of IZM-2 zeolite in the presence of template 1,6- bis (methylpiperidine) hexane two hydroxide

The present invention describes a novel method for preparing microporous crystalline solids called IZM_2 microporous solids or zeolites. The novel method includes the synthesis of zeolite IZM_2 by converting/transforming zeolite with structural type FAU in a fluorine-containing medium under hydrothermal conditions. In particular, the novel method includes the synthesis of IZM_zeolite in fluorine-containing media starting from a structurally typed FAU zeolite used as a silicon and aluminum source and a specific organic molecule or template containing two quaternary ammonium functional groups (i.e., 1,6_bis (methylpiperidine) hexane dihydroxide).

【技术实现步骤摘要】
在模板1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二氢氧化物的存在下合成IZM-2沸石的方法专利
本专利技术涉及制备被称为IZM-2微多孔固体或IZM-2沸石的微多孔结晶固体的新型方法。所述新型方法包括通过在水热条件下使具有结构类型FAU的沸石转化/转变来实施IZM-2沸石的合成。特别地，所述新型方法包括在含氟介质中由用作硅和铝源的具有结构类型FAU的沸石和包含两个季铵官能团的特定的有机分子或模板(即1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二氢氧化物)起始来实施IZM-2沸石的合成。使用本专利技术的方法获得的所述IZM-2微多孔固体有利地用作催化剂、吸附剂或分离剂。现有技术诸如沸石或硅铝磷酸盐的微多孔结晶材料是在石油工业中广泛用作催化剂、催化剂载体、吸附剂或分离剂的固体。尽管已经发现了许多微多孔结晶结构，但精炼和石化工业不断寻求新的沸石结构，其具有诸如气体纯化或分离、或碳质物质或其他物质的转化的应用的特定性质。IZM-2沸石是一种具有未知结构的固体。已经使用模型反应(间二甲苯的异构化和歧化以及正癸烷的异构化-加氢裂化)，其目的是辨别IZM-2微多孔材料的拓扑结构(Fecant等人，在J.Catal.，20，(2013)20-29中)。对于这些反应获得的结果表明，IZM-2材料的结构应该被认为是由两种类型的孔尺寸(10-MR和12-MR)构成。IZM-2沸石已经使用季铵离子1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷(以其氢氧化物和溴化物形式)作为模板以其硅铝酸盐形式(Fecant等人，US8361435B2)和其纯硅酸盐形式(Li等人，在MicroporousMesoporousMater.，237(2017)222-227中)被合成。据我们了解，使用氢氧根阴离子作为矿化剂生产IZM-2沸石。通常，通过含有二氧化硅和铝的无定形源、矿化剂和模板的含水凝胶的水热处理来制备沸石(Cundy等人，在MicroporousMesoporousMater.，82(2005)1中)。最近，已经描述了合成沸石的新型操作模式。这意味着可以通过使用作为试剂源的至少一种在合成过程中将被转变成另一种沸石的沸石结构的水热合成来产生沸石结构。Sano等人在J.Jpn.Pet.Inst.,56(2013)183-197中提出了使用TEAOH(四乙基氢氧化铵)、TMAOH(四甲基氢氧化铵)、BTMAOH(苄基三甲基氢氧化铵)、胆碱(胆碱氢氧化物)分别作为有机分子、由具有结构类型FAU的沸石起始来合成具有结构类型BEA、RUT、CHA、LEV的沸石；Shi等人在MicroporousMesoporousMater.，200(2014)269-278中提出使用HMI(六亚甲基亚胺)作为有机分子、由具有结构类型FAU的沸石起始来合成具有结构类型MWW的沸石；Goel等人在Chem.Mater.,(2015)2056-2066中提出使用TPABr(四丙基溴化铵)作为有机分子、由具有结构类型FAU的沸石和另外具有结构类型BEA的沸石起始来合成具有结构类型MFI的沸石。关于IZM-2，其唯一已知的制备方法包括实施含有硅和铝的无定形源、碱土金属(Na2O)和模板剂(1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷)的含水凝胶的水热处理。本专利技术涉及一种通过在水热条件下、在有机含氮化合物或特定模板(即1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷(以其氢氧化物形式))的存在下、并且在所述沸石的合成中首次在至少一种氟阴离子的至少一种源的存在下使具有结构类型FAU的沸石转化/转变来制备IZM-2沸石的新型方法。具体而言，本申请人已经发现在存在或不存在至少一种四价元素XO2的至少一种源和至少一种氟阴离子的至少一种源补充加入所述混合物下与用作硅和铝源的具有大于或等于30的摩尔比SiO2(FAU)/Al2O3(FAU)具有结构类型FAU的沸石混合的含氮有机化合物或模板1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷(以其氢氧化物形式)导致产生IZM-2沸石的前体凝胶，其中四价元素的总量/Al2O3的摩尔比为10-800，所述四价元素的总量表示在加入至少一种另外的氧化物XO2源的情况下源自FAU沸石的SiO2含量和源自另外的氧化物XO2源的XO2含量之和，然后产生高纯度的IZM-2沸石。任何其他结晶相或无定形相通常并且非常优选不存在于构成由该制备方法获得的IZM-2沸石的结晶固体中。本专利技术的描述因此，本专利技术涉及一种制备IZM-2沸石的方法，所述方法包括至少以下步骤：i)在含水介质中混合至少一种具有大于或等于30的摩尔比SiO2(FAU)/Al2O3(FAU)具有结构类型FAU的沸石、至少一种另外的氧化物XO2源，其中使得摩尔比XO2/SiO2(FAU)为0-4、至少一种含氮有机化合物R，其中R为1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二氢氧化物、和至少一种氟阴离子的至少一种源，所述混合物具有以下摩尔组成：(XO2+SiO2(FAU))/Al2O3(FAU)为10-800，优选30-600，H2O/(XO2+SiO2(FAU))为1-100，优选10-70，R/(XO2+SiO2(FAU))为0.01-0.6，优选0.05-0.45，BF/(XO2+SiO2(FAU))为0.005-0.75，优选0.01-0.65，其中X是选自以下元素的一种或多种四价元素：硅、锗和钛，优选硅，SiO2(FAU)为由FAU沸石提供的SiO2的量，并且Al2O3(FAU)为由FAU沸石提供的Al2O3的量，并且其中BF选自其中B是选自阳离子NH4+、Na+、K+和Li+的阳离子的氟盐和氢氟酸水溶液，ii)将步骤i)获得的所述混合物在120℃-200℃的温度下水热处理1天至12天的时间，直至形成所述IZM-2沸石。因此，本专利技术的一个优点是提供了由具有结构类型FAU的沸石起始能够在含氟介质中形成具有高纯度的IZM-2沸石的新型制备方法，所述方法在特定的有机模板(即1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二氢氧化物)的存在下进行。本专利技术的另一个优点是提供了一种制备IZM-2沸石的前体凝胶的新型方法，其中SiO2/Al2O3摩尔比等于或高于具有结构类型FAU的起始沸石的SiO2(FAU)/Al2O3(FAU)摩尔比。因此，根据本专利技术的制备方法可用于调节根据将至少一种四价元素XO2的至少一种源另外提供或不提供至反应混合物所获得的IZM-2前体凝胶的SiO2/Al2O3之比。本专利技术的详细描述本专利技术涉及通过使具有结构类型FAU的沸石水热转化/转变来制备IZM-2沸石的方法，所述方法包括至少以下步骤：i)在含水介质中混合至少一种具有大于或等于30的摩尔比SiO2(FAU)/Al2O3(FAU)具有结构类型FAU的沸石、至少一种另外的氧化物XO2源，其中使得摩尔比XO2/SiO2(FAU)为0-4、至少一种含氮有机化合物R，其中R为1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二氢氧化物、和至少一种氟阴离子的至少一种源，所述混合物具有以下摩尔组成：(XO2+SiO2(FAU))/Al2O3(FAU)为10-800，优选30-600，H2O/(XO2+SiO2(FAU))为1-100，优选10-70，R/(XO2+SiO2(FAU))为0.01-0.6，优选0.05-0.45，BF/(XO2+SiO2(FAU))为0.005-0.75本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制备IZM‑2沸石的方法，所述方法包括至少以下步骤：i)在含水介质中混合至少一种具有大于或等于30的摩尔比SiO2 (FAU)/Al2O3 (FAU)具有结构类型FAU的沸石、至少一种另外的氧化物XO2源，其中使得摩尔比XO2/SiO2 (FAU)为0‑4、至少一种含氮有机化合物R，其中R为1,6‑双(甲基哌啶鎓)己烷二氢氧化物、和至少一种氟阴离子的至少一种源，所述混合物具有以下摩尔组成：(XO2 + SiO2 (FAU))/Al2O3 (FAU)为30‑600，H2O/(XO2 + SiO2 (FAU))为1‑100，R/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.01‑0.6，BF/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.005‑0.75，其中X是选自以下元素的一种或多种四价元素：硅、锗和钛，优选硅，SiO2 (FAU)为由FAU沸石提供的SiO2的量，并且Al2O3 (FAU)为由FAU沸石提供的Al2O3的量，并且其中BF选自其中B是选自阳离子NH4+、Na+、K+和Li+的阳离子的氟盐和氢氟酸水溶液，ii)将步骤i)获得的所述混合物在120℃‑200℃的温度下水热处理1天至10天的时间，直至形成所述IZM‑2沸石。...

【技术特征摘要】
2017.03.24 FR 17524721.制备IZM-2沸石的方法，所述方法包括至少以下步骤：i)在含水介质中混合至少一种具有大于或等于30的摩尔比SiO2(FAU)/Al2O3(FAU)具有结构类型FAU的沸石、至少一种另外的氧化物XO2源，其中使得摩尔比XO2/SiO2(FAU)为0-4、至少一种含氮有机化合物R，其中R为1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二氢氧化物、和至少一种氟阴离子的至少一种源，所述混合物具有以下摩尔组成：(XO2+SiO2(FAU))/Al2O3(FAU)为30-600，H2O/(XO2+SiO2(FAU))为1-100，R/(XO2+SiO2(FAU))为0.01-0.6，BF/(XO2+SiO2(FAU))为0.005-0.75，其中X是选自以下元素的一种或多种四价元素：硅、锗和钛，优选硅，SiO2(FAU)为由FAU沸石提供的SiO2的量，并且Al2O3(FAU)为由FAU沸石提供的Al2O3的量，并且其中BF选自其中B是选自阳离子NH4+、Na+、K+和Li+的阳离子的氟盐和氢氟酸水溶液，ii)将步骤i)获得的所述混合物在120℃-200℃的温度下水热处理1天至10天的时间，直至形成所述IZM-2沸石。2.如权利要求1所述的方法，其中所述具有结构类型FAU的沸石是Y型沸石。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中至少一种阴离子源BF...

【专利技术属性】
技术研发人员：R马蒂内斯弗兰科，N巴茨，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR