Organic silicon dioxide materials consisting of at least one monomer having reactive silicon dioxide source that is selectively bound to at least one additional ring monomer. The method of making such organic silica material is also described in this paper.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机二氧化硅材料、其制造方法及其用途专利
本专利技术涉及有机二氧化硅材料(organosilica)、其制造方法及其用途。专利技术背景多孔无机固体已作为用于工业用途的催化剂和分离介质发挥巨大的效用。特别地，由于它们的均匀和可调孔隙、高表面积和大孔隙体积，具有介孔的周期性排列的介孔材料，如二氧化硅和氧化铝是用于催化工艺的有吸引力的材料。这样的介孔材料已知具有大的比表面积(例如1000平方米/克)和大孔隙体积(例如1立方厘米/克)。由于这些原因，这样的介孔材料能获得反应性催化剂。介孔有机二氧化硅材料传统上通过倍半硅氧烷前体在结构导向剂、致孔剂和/或骨架元素存在下的自组装形成。该前体可水解并围绕结构导向剂缩合。由于平行排列的中尺度通道的周期性阵列的存在，这些材料已被称作周期性介孔有机硅酸盐(PMOs)。例如，Landskron,K.等人[Science,302:266-269(2003)]报道了1,1,3,3,5,5-六乙氧基-1,3,5-三硅杂环己烷[(EtO)2SiCH2]3在碱和结构导向剂溴化十六烷基三甲基铵存在下的自组装以形成PMOs，其是具有周期性介孔骨架...
【技术保护点】
1.一种制造有机二氧化硅材料的方法，其包括：(a)提供基本不含结构导向剂和/或致孔剂的水性混合物；(b)向所述水性混合物中加入以下至少一种化合物以形成溶液：(i)式(I)，[Z15Z16SiCH2]3，其中各Z15可以是C1‑C4烷氧基且各Z16可以是C1‑C4烷氧基或C1‑C4烷基；和/或(ii)式(IV)的环状聚脲单体，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造有机二氧化硅材料的方法，其包括：(a)提供基本不含结构导向剂和/或致孔剂的水性混合物；(b)向所述水性混合物中加入以下至少一种化合物以形成溶液：(i)式(I)，[Z15Z16SiCH2]3，其中各Z15可以是C1-C4烷氧基且各Z16可以是C1-C4烷氧基或C1-C4烷基；和/或(ii)式(IV)的环状聚脲单体，其中各R1独立地为X5OX6X7SiX8基团，其中各X5代表C1–C4烷基；X6和X7各自独立地代表C1–C4烷基或C1–C4烷氧基；且各X8代表键合到环状聚脲的氮原子上的C1-C8亚烷基；和(iii)包含反应性的二氧化硅源以与所述至少一种式(I)和/或式(IV)的化合物聚合的附加共聚单体；(c)老化所述溶液以产生预产物；和(d)干燥所述预产物以获得有机二氧化硅材料，其是包含经由至少一个甲硅烷基醚键连接到二氧化硅上的至少一种如本文所述的式(I)和/或式(IV)的独立单体的聚合物。2.根据权利要求1的方法，其中将至少一种式(I)的化合物添加到所述水性混合物中，并满足下列一项或多项：各Z15代表C1-C2烷氧基；各Z16代表C1-C4烷氧基；各Z16代表C1-C2烷氧基；所述至少一种式(I)的化合物是1,1,3,3,5,5-六乙氧基-1,3,5-三硅杂环己烷；各Z15代表羟基、C1-C2烷氧基或键合到另一单体的硅原子上的氧原子且各Z16代表羟基、C1-C2烷基、C1-C2烷氧基或键合到另一单体的硅原子上的氧原子；且各Z15代表羟基、乙氧基或键合到另一单体的硅原子上的氧原子且各Z16代表羟基、乙氧基或键合到另一单体的硅原子上的氧原子。3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中将至少一种式(IV)的化合物添加到所述水性混合物中，并且其中满足下列一项或多项：各X5代表C1-C2烷基，X6和X7各自独立地代表C1-C2烷基或C1-C2烷氧基，且各X8代表键合到环状聚脲单体的氮原子上的C1-C4亚烷基，且所述至少一种式(IV)的化合物是三(3-三甲氧基甲硅烷基-丙基)异氰脲酸酯；各X5代表氢原子、C1-C2烷基或连向另一单体的硅原子的键，X6和X7各自独立地代表羟基、C1-C2烷基、C1-C2烷氧基或键合到另一单体的硅原子上的氧原子，且X8代表键合到环状聚脲单体的氮原子上的C1-C4亚烷基；且各X5代表氢原子、甲基或连向另一单体单元的硅原子的键，X6和X7各自独立地代表羟基、甲氧基或键合到另一单体单元的硅原子上的氧原子，且X8代表键合到环状聚脲单体的氮原子上的–CH2CH2CH2–。4.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述二氧化硅源包含具有最多约150纳米(例如约3纳米至约50纳米)的平均粒度和/或具有使得d95为最多约250纳米(例如约5纳米至约60纳米)的粒度分布的粒状二氧化硅。5.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述二氧化硅源包含胶体二氧化硅。6.根据前述权利要求任一项的方法，其进一步包括向所述水性混合物中加入至少一种化合物，其选自：(i)另一式(I)的化合物；(ii)另一式(IV)的化合物；(iii)式(II)Z5OZ6Z7Z8Si的化合物，其中各Z5可以是氢原子、C1-C4烷基或连向另一单体的硅原子的键；且Z6、Z7和Z8各自独立地可选自羟基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、含氮C1-C10烷基、含氮杂芳烷基和含氮的任选取代的杂环烷基和键合到另一单体的硅原子上的氧原子；(iv)式(III)，Z9Z10Z11Si-R-SiZ9Z10Z11的化合物，其中各Z9独立地可为羟基、C1-C4烷氧基或键合到另一单体的硅原子上的氧原子；Z10和Z11各自独立地可为羟基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷基或键合到另一单体的硅原子上的氧原子，且各R可选自C1-C8亚烷基、C2-C8亚烯基、C2-C8亚炔基、含氮C1-C10亚烷基、任选取代的C6-C20芳烷基和任选取代的C4-C20杂环烷基；(v)式(V)，M1(OZ12)3的化合物，其中M1代表第13族金属且各Z12独立地代表氢原子、C1-C6烷基或连向另一单体的硅原子的键；(vi)式(VI)，(Z13O)2M2-O-Si(OZ14)3的化合物，其中M2代表第13族金属且Z13和Z14各自独立地代表氢原子、C1-C6烷基或连向另一单体的硅原子的键；和(vii)它们的组合。7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·C·卡拉布罗，I·D·约翰逊，Q·李，P·博德斯阿德罗，S·C·韦斯顿，M·阿夫沃基，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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