使用双季铵结构导向剂的沸石合成制造技术

一种方法可包括在双季铵结构导向剂存在下将包含硅源和硼源和/或铝源的水性反应混合物加热到至少75℃的温度以生产沸石。一种组合物可包括硼硅酸盐沸石、铝硅酸盐沸石或铝硼硅酸盐沸石，所述沸石具有C2/m的骨架对称性和测得为至的a、至的b、15.5至的c和97

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】directing agents，SDAs)制备它的方法和所述沸石在有机转化工艺中的用途。
[0009]第一示例性实施方案是一种方法，其包括含：在结构导向剂存在下将包含(a)硅源和(b)硼源和/或铝源的水性反应混合物加热到至少75℃的温度以生产沸石，其中所述结构导向剂由式1表示：
[0010][0011]其中n为1或2；R1和R2各自独立地为甲基或乙基，或R1和R2连接形成吡咯烷鎓或哌啶鎓环；R3是甲基或乙基；且X
‑
是OH
‑
、F
‑
、Cl
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、Br
‑
或I
‑
。
[0012]第二示例性实施方案是一种组合物，其包含：硼硅酸盐沸石、铝硅酸盐沸石或铝硼硅酸盐沸石，所述沸石具有C2/m的骨架对称性和测得为硅酸盐沸石，所述沸石具有C2/m的骨架对称性和测得为至的a、至的b、15.5至的c和97
°
至98
°
的β的晶胞。
[0013]第三示例性实施方案是一种组合物，其包含具有大约0.24cm3/g至大约0.28cm3/g的微孔体积并具有包括以下d间距和相对强度的X
‑
射线衍射图的硼硅酸盐沸石：
[0014][0015]第四示例性实施方案是一种组合物，其包含具有大约0.24cm3/g至大约0.28cm3/g的微孔体积并具有包括以下d间距和相对强度的X
‑
射线衍射图的硼硅酸盐沸石、铝硅酸盐沸石或铝硼硅酸盐沸石：
[0016][0017]附图简述<br/>[0018]包括以下附图以图解本公开的某些方面并且不应被视为仅有的实施方案。所公开的主题能有受益于本公开的本领域普通技术人员会想到的形式和功能上的明显修改、变动、组合和等同方案。
[0019]图1显示实施例8中获得的材料的粉末XRD图。
[0020]图2A
‑
2B显示实施例8在各种放大率下的示例性SEM图像。
[0021]图3显示实施例9中获得的产物的SEM图像。
[0022]详述
[0023]本公开涉及沸石组合物(例如硼硅酸盐、铝硅酸盐和铝硼硅酸盐)、使用双季铵SDAs制备这样的沸石的方法，和所述沸石在有机转化工艺中的用途。更具体地，双季铵SDAs在连接铵端基的链上包含C5和C6环。这样的双季铵SDAs是大的，因此制成具有大孔径的沸石。大孔径沸石可用于催化型烃反应，如丙烯和苯烷基化反应和芳族烷基转移反应。
[0024]定义
[0025]在本文中如“A和/或B”之类的短语中所用的术语“和/或”意在包括“A和B”、“A或B”、“A”和“B”。
[0026]本文所用的术语“水性介质”是指主要包含水，特别是大约90体积％或更多水的液体。合适的水性介质可包含或基本由水或水和水混溶性有机溶剂的混合物组成。
[0027]本文所用的术语“三价”是指具有+3氧化态的原子。
[0028]本文所用的术语“四价”是指具有+4氧化态的原子。
[0029]本文所用的术语“表面导向剂”和“SDA”是指可促进沸石合成的模板化合物。
[0030]本文所用的术语“煅烧”和类似变型是指在含氧环境(例如空气或氧气)中在指定温度以上加热的过程。
[0031]本文所用的术语“水热合成”是指水和反应物在封闭容器中在指定温度下加热指定时间的过程。
[0032]沸石EMM
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59合成
[0033]如本文所用，沸石EMM
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59通常用于涵盖硼硅酸盐沸石EMM
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59、铝硅酸盐沸石EMM
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59和铝硼硅酸盐沸石EMM
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59。
[0034]硅源与硼源和/或铝源一起可在本文所述的双季铵SDA存在下合并以形成反应混合物，其随后加热以生产EMM
‑
59沸石。
[0035]二氧化硅源的实例包括但不限于二氧化硅的胶体悬浮液、沉淀二氧化硅、碱金属硅酸盐、火成二氧化硅(fumed silica)、二氧化硅水凝胶(silica hydrogels)、水合二氧化硅(hydrated silica)、原硅酸四烷基酯和它们的任何组合。
[0036]硼源的实例包括但不限于硼酸、水溶性硼酸盐和它们的任何组合。
[0037]铝源的实例包括但不限于硝酸铝、硫酸铝、铝酸钠、氧化铝、氧化铝溶胶、三水合氧化铝和它们的任何组合。
[0038]反应混合物中的原子Si与原子B的摩尔比可为大约5至大约50，优选大约5至大约30，更优选大约10至大约20。
[0039]反应混合物中的原子Si与原子Al的摩尔比可为大约5至大约50，优选大约5至大约30，更优选大约10至大约20。
[0040]通常，双季铵SDAs可被描述为式1的化合物：
[0041][0042]其中n可为1或2；R1和R2可独立地为甲基、乙基，或R1和R2可与铵端基的阳离子氮原子连接形成吡咯烷鎓或哌啶鎓环；且R3可以是甲基或乙基。抗衡离子X
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可以是OH
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、F
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、Cl
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、Br
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或I
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。更具体地，双季铵SDAs可被描述为在连接两个铵端基的C5线性链上包含环戊基C5或环己基C6环的化合物。铵端基的实例包括但不限于N
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乙基吡咯烷鎓、N
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乙基哌啶鎓、N,N
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二乙基
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N
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甲基铵、N
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乙基
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N,N
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二甲基铵和N,N,N
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三乙基铵。双季铵SDAs的具体实例包括但不限于化合物I
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VIII，其中X
‑
可以是OH
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、F
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、Cl
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、Br
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或I
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。
[0043][0044][0045][0046][0047]反应混合物中的原子Si与SDA的摩尔比可为大约1至大约20，优选大约2至大约15，更优选大约3至大约10。
[0048]在一些情况下，反应混合物可用少量沸石EMM
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59作晶种。反应混合物中的晶种量可为基于反应混合物中的二氧化硅(SiO2)重量计大约0.1重量％至大约10重量％，优选大约0.5重量％至大约7重量％，更优选大约1重量％至大约5重量％。晶种可获自沸石EMM
‑
59的先前水热合成。尽管晶种可促进根据本公开的沸石的结晶，但要认识到，本文中公开的沸石合成法也可在不使用晶种的情况下进行。当不使用晶种时，可观察到较慢的沸石结晶，在这种情况下可使用更长的水热反应时间。
[0049]水与反应混合物中的原子Si的摩尔比可为大约2至大约80，优选大约10至大约65，更优选大约15至大约50。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】1.一种方法，其包括：在结构导向剂存在下将包含(a)硅源和(b)硼源和/或铝源的水性反应混合物加热到至少75℃的温度以生产沸石，其中所述结构导向剂由式1表示：其中n为1或2；R1和R2各自独立地为甲基或乙基，或R1和R2连接形成吡咯烷鎓或哌啶鎓环；R3是甲基或乙基；且X
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是OH
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、F
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、Cl
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、Br
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或I
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。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构导向剂选自化合物I
‑
VIII的任一种、或化合物I
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VIII的两种或更多种的混合物；
3.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述水性反应混合物具有大约1至大约20的原子Si与结构导向剂的摩尔比。4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述水性反应混合物具有大约2至大约80的水与原子Si的摩尔比。5.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述水性反应混合物具有大约12至大约50的原子Si与原子B的摩尔比。6.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述水性反应混合物具有大约12至大约50的原子Si与原子Al的摩尔比。7.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述水性反应混合物中的Si源选自：二氧化硅的胶体悬浮液、沉淀二氧化硅、碱金属硅酸盐、火成二氧化硅、二氧化硅水凝胶、水合二氧化硅、原硅酸四烷基酯和它们的任何组合。8.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述水性反...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
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：