通过无溶剂沸石间转化生产具有AEI型骨架结构的沸石材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备在其骨架结构中包含SiO2和X2O3的具有AEI型骨架结构的沸石材料的方法，其中X表示三价元素，其中所述方法包括：(1)制备包含一种或多种阳离子结构导向剂、籽晶和在其骨架结构中包含SiO2和X2O3并具有FAU型骨架结构的第一沸石材料的混合物；(2)加热在(1)中获得的混合物，以获得在其骨架结构中包含SiO2和X2O3并具有AEI型骨架结构的第二沸石材料；其中在(1)中制备并在(2)中加热的混合物含有基于100wt.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过无溶剂沸石间转化生产具有AEI型骨架结构的沸石材料的方法


[0001]本专利技术涉及一种制备在其骨架结构中包含SiO2和X2O3的沸石材料的方法，其中X表示三价元素，其中所述方法包括将在其骨架结构中包含SiO2和X2O3的第一沸石材料沸石间转化为在其骨架结构中包含SiO2和X2O3的第二沸石材料，其中第一沸石材料具有FAU型骨架结构，其中第二沸石材料具有AEI型骨架结构。此外，本专利技术还涉及根据本专利技术方法可获得和/或获得的具有AEI型骨架结构的沸石材料和具有AEI型骨架结构的沸石材料本身，及其各自的用途，特别是作为分子筛、作为吸附剂、用于离子交换或作为催化剂和/或作为催化剂载体。
[0002]引言
[0003]已知具有骨架类型AEI的沸石材料作为催化剂或催化剂组分以在工业应用中处理燃烧排气，例如转化排气料流中的氮氧化物(NO
x
)是潜在有效的。合成AEI沸石材料通常通过由合成混合物沉淀出沸石材料的晶体而生产，该合成混合物含有构建沸石骨架的元素的来源，例如硅源和铝源。一种替换方法可为通过沸石骨架转化来制备，根据该转化，使为具有AEI以外的骨架类型的合适沸石材料的起始材料适当地反应以获得具有骨架类型AEI的沸石材料。
[0004]因此，US 5,958,370涉及SSZ
‑
39及其使用环状或多环状季铵阳离子作为模板剂的制备。另一方面，Moliner，M.等，Chem.Commun.2012，48，第8264
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8266页涉及Cu
‑
SSZ
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39及其在氮氧化物NOx的SCR中的用途，其中SSZ
‑
39使用N,N
‑
二甲基
‑
3,5
‑
二甲基哌啶阳离子作为有机模板生产。Maruo，T.等，Chem.Lett.2014，43，第302
‑
304页涉及在四乙基阳离子存在下通过水热转化FAU沸石合成AEI沸石。Mart
í
n，N.等，Chem.Commun.2015，51，11030
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11033涉及Cu
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SSZ
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39的合成及其作为氮氧化物NOx的SCR中的催化剂的用途。关于所述文献中SSZ
‑
39沸石的合成方法，这些包括使用N,N
‑
二甲基
‑
3,5
‑
二甲基哌啶阳离子以及四乙基阳离子。另一方面，Dusselier，M.等，ACS Catal.2015，5，10，6078
‑
6085描述了使用经水热处理的SSZ
‑
39的甲醇至烯烃的催化。
[0005]US 2015/0118150 A1描述了分别涉及使用N,N
‑
二甲基
‑
3,5
‑
二甲基哌啶阳离子和N,N
‑
二甲基
‑
2,6
‑
二甲基哌啶阳离子的沸石合成方法。WO 2016/149234 A1和Ransom，R.等，Ind.Eng.Chem.Res.2017，56，4350
‑
4356分别涉及使用N,N
‑
二甲基
‑
3,5
‑
二甲基哌啶阳离子作为有机模板通过八面沸石的沸石间转化合成SSZ
‑
39。另一方面，WO 2018/113566 A1涉及通过无溶剂沸石间转化合成沸石，其中描述了使用N,N
‑
二甲基
‑
2,6
‑
二甲基哌啶阳离子由沸石Y的沸石间转化合成SSZ
‑
39。
[0006]尽管技术人员已知合成具有AEI型骨架结构的沸石的各种方法，但仍然需要导致具有上述结构的新和改进的沸石材料的方法。特别是，考虑到提供具有新性能的材料，使得
在已知应用中导致改进结果并进一步使其用于新应用，仍然需要有允许调整具有AEI型骨架结构的沸石材料的物理和/或化学性能的合成方法。
[0007]详细描述
[0008]因此，本专利技术的目的是提供一种生产具有新的物理和/或化学性能(特别是关于其催化性能)的具有AEI型骨架结构的沸石材料的改进合成方法。因此，令人惊奇地发现通过使用具有特定组成的反应混合物，特别是基本上不含溶剂并含有特定结构导向剂的反应混合物，可以获得显示出新和出乎意料的性能的具有AEI型骨架结构的沸石材料。特别是，非常出乎意料地发现特定合成方法可导致具有AEI型骨架结构的沸石材料，其中初凝晶体显示出令人惊讶的高纵横比。因此，本专利技术的沸石材料显示出基本上较高的表面与体积比，这导致沸石材料整体与其环境之间的交换率较高，且可因此与显示出低纵横比且因此低的表面与体积比的比值的常规沸石材料相比，显著提高催化剂的活性。此外，由于AEI型骨架的对称性，初凝晶体显示出沿骨架结构的一个轴的短扩散路径和沿其他轴中的一个或两个的长扩散路径，即在后一种情况下在由其他轴所形成的平面内的事实带来新和出乎意料的反应性。特别是，非常出乎意料地发现当作为催化剂用于甲醇至烯烃反应时，实现了丙烯的显著选择性改善，其中试探性假设所述出乎意料的优点是由于初凝晶体中的扩散路径较短，特别是沿本专利技术材料的独特较短轴。
[0009]因此，本专利技术涉及一种制备在其骨架结构中包含SiO2和X2O3的具有AEI型骨架结构的沸石材料的方法，其中X表示三价元素，其中所述方法包括：
[0010](1)制备包含一种或多种阳离子结构导向剂、籽晶和在其骨架结构中包含SiO2和X2O3并具有FAU型骨架结构的第一沸石材料的混合物；
[0011](2)加热在(1)中获得的混合物，以获得在其骨架结构中包含SiO2和X2O3并具有AEI型骨架结构的第二沸石材料；
[0012]其中在(1)中制备并在(2)中加热的混合物含有1000wt.
‑
％或更少的H2O，基于100wt.
‑
％的第一沸石材料的骨架结构中的SiO2，并且其中一种或多种阳离子结构导向剂选自N,N
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二(C1‑
C4)烷基
‑
3,5
‑
二(C1‑
C4)烷基吡咯烷N,N
‑
二(C1‑
C4)烷基
‑
3,5
‑
二(C1‑
C4)烷基哌啶N,N
‑
二(C1‑
C4)烷基
‑
3,5
‑
二(C1‑
C4)烷基六氢吖庚因(hexahydroazepinium)及其中两种或更多种的混合物。
[0013]此外，本专利技术涉及一种根据如本文所公开的方法可获得和/或获得的具有AEI型骨架结构的沸石材料。
[0014]此外，本专利技术还涉及一种在其骨架结构中包含SiO2和X2O3的具有AEI型骨架结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备在其骨架结构中包含SiO2和X2O3的具有AEI型骨架结构的沸石材料的方法，其中X表示三价元素，其中所述方法包括：(1)制备包含一种或多种阳离子结构导向剂、籽晶和在其骨架结构中包含SiO2和X2O3并具有FAU型骨架结构的第一沸石材料的混合物；(2)加热在(1)中获得的混合物，以获得在其骨架结构中包含SiO2和X2O3并具有AEI型骨架结构的第二沸石材料；其中在(1)中制备并在(2)中加热的混合物含有基于100wt.
‑
％的第一沸石材料的骨架结构中的SiO2为1000wt.
‑
％或更少的H2O，并且其中一种或多种阳离子结构导向剂选自N,N
‑
二(C1‑
C4)烷基
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3,5
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二(C1‑
C4)烷基吡咯烷N,N
‑
二(C1‑
C4)烷基
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3,5
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二(C1‑
C4)烷基哌啶N,N
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二(C1‑
C4)烷基
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3,5
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二(C1‑
C4)烷基六氢吖庚因及其中两种或更多种的混合物。2.权利要求1的方法，其中一种或多种阳离子结构导向剂中关于杂环胺环的3和5位处的烷基的反式异构体与顺式异构体的摩尔比为0.01
‑
0.95。3.权利要求1或2的方法，其中X选自Al、B、In、Ga及其中两种或更多种的混合物。4.权利要求1
‑
3中任一项的方法，其中在(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：AN，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：