制备柱状硅酸盐的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备硅酸盐化合物的方法，所述方法包括：（１）提供至少一种层状硅酸盐；和（２）将所述层状硅酸盐与水和至少一种根据式Ｒ４－ｍＳｉ［－（ＳｉＲ２）ｎ－Ｒ］ｍ的含硅化合物混合，其中至少一个残基Ｒ为离去基团且残基Ｒ都不含Ｓｉ；ｍ为０、１、２、３或４；且ｎ为大于或等于０的整数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种制备硅酸盐化合物，特别是制备柱状层状硅酸盐的方法。本专利技术还涉及可通过该方法得到的硅酸盐，特别是煅制硅酸盐及其模制品。本专利技术同样涉及这些硅酸盐本身和它们的用途。在催化领域，以及例如在吸附或吸收方法领域中，提供具有新孔结构的新骨架拓扑在显示新反应性和/或改善性能的催化剂、催化剂组分和催化剂载体材料的开发中起决定性作用。例如，过去已研究了层状硅酸盐借助局部规整反应程序缩合到新沸石骨架中。由所选择的具有MWW、FER、⑶0和MCM-47拓扑的层状硅酸盐与二乙氧基二甲基硅烷反应所得产物的这种合成和表征公开于P. Wu等人J. Am. Chem. Soc, 130, 2008,第 8178-8187页中。特别地，其中所述甲硅烷基化产物通过在2M HNO3中使具体层状硅酸盐前体回流，其后通过煅烧程序而得到。然而，现有技术的甲硅烷基化程序仅限于非常窄的硅酸盐拓扑范围。因此，本专利技术的目的是提供一种制备甲硅烷基化层状硅酸盐，即柱状层状硅酸盐的新方法。本专利技术的另一目的是提供热稳定的具有扩大孔开口的新沸石骨架，特别是具有更宽夹层孔开口的层状结构。此外，本专利技术的目的是提供可作为分子筛和/或吸附剂用于这类离析和/或分离的化合物。本专利技术的另一目的在于提供可用作催化剂和/或催化剂载体的化合物。根据本专利技术，已尤其发现与现有技术的具有特殊硅酸盐拓扑的甲硅烷基化实例相反，RUB-15、RUB-36和RUB-39结构的甲硅烷基化是可能的，因此提供具有意想不到的性能的新材料。除这一点外，已发现一种使用具体甲硅烷基化剂导致新层状材料的新方法也可用于本专利技术中，因此导致显示出意想不到且新的性能的其它新柱状硅酸盐。特别地，根据本专利技术，已发现在甲硅烷基化方法中使用水热条件允许以简单且通用的程序将层状硅酸盐甲硅烷基化。此外，已发现一种特别是借助用于甲硅烷基化方法的水热条件制备新层状硅酸盐的方法，所述新层状硅酸盐可用作用于制备新柱状硅酸盐的前体层状硅酸盐结构。然而，最意想不到的是，已发现使用三烷基硅烷和包含三烷基硅烷结构部分的硅烷，特别是六烷基硅烷也导致柱状硅酸盐产物。这特别令人惊讶，由于硅烷结构部分中三个烷基的存在预期仅容许层状硅酸盐前体的单甲硅烷基化，因此防止柱状硅酸盐产物中所存在的硅烷桥的形成。因此，本专利技术涉及一种制备硅酸盐化合物的方法，其包括(1)提供至少一种层状硅酸盐；(2)将所述层状硅酸盐与水和至少一种根据式(I)的含硅化合物混合，R4_mSi[-(SiR2)n-RJm (I)其中m 为 1、2、3 或 4;且η为大于或等于0的整数；其中当η等于0时，至少一个残基R为离去基团，且其中残基R都不含Si。根据本专利技术，层状硅酸盐在步骤(1)中提供。(1)中提供的层状硅酸盐可以为显示出层状结构的任何可能的硅酸盐，条件是它包含可在适当选择的反应条件下与至少一种根据式(I)的含硅化合物反应的化学官能团。特别地，层状硅酸盐的特征在于在它们的X-射线衍射图中，它们在低衍射角下显示出一个或多个强反射，优选一个强反射。在本专利技术的优选实施方案中，(1)中提供的至少一种层状硅酸盐为同晶取代的层状硅酸盐。通常所有元素都可含在层状硅酸盐中，同晶取代适于这种同晶取代的层状硅酸盐中的至少一部分Si原子。根据本专利技术优选的合适元素选自Al、B、i^e、Ti、Sn、Ga、Ge、Zr、 V、Nb及其两种或更多种的混合物。在本专利技术的具体实施方案中，例如在使用具有如P. Wu等人J.Am. Chem. Soc, 130，2008，第8178-8187页所公开的结构的层状硅酸盐的情况下，(1) 中提供的层状硅酸盐中的至少一种其它元素不是1^31、(^或狗。在本专利技术中，(1)中提供的层状硅酸盐优选选自RUB-15、RUB-36、RUB-39、BLS-I和 BLS-3。然而，特别是直到涉及式(I)中指数η大于或等于1的本专利技术优选实施方案，还可提到其它层状硅酸盐作为优选的原料，例如在本专利技术引言部分中提到的材料。在特别优选的实施方案中，(1)中提供的层状硅酸盐选自RUB-15、RUB-36、BLS-I 和 BLS-3，或作为选择，RUB-15、RUB-39、BLS-1 和 BLS-3，或作为选择，RUB_36、RUB-39、BLS_1 和BLS-3。更优选层状硅酸盐选自RUB-15、BLS-I和BLS-3，或作为选择，RUB-39、BLS-I和 BLS-3，或作为选择RUB-36、BLS-1和BLS-3。最特别优选的是其中层状硅酸盐为BLS-I和/ 或BLS-3的实施方案。优选的层状硅酸盐RUB-36结构类型RUB-36的层状硅酸盐是本领域中已知的。例如参考J. Song，H. Gies ； Studies in Surface Science and Catalysis，第 15 卷，2004，第四5_300 页所述由 Si 和 0组成的全二氧化硅RUB-36层状硅酸盐。根据本专利技术，RUB-36层状硅酸盐优选定义为具有包含至少以下反射的χ-射线衍射图的化合物衍射角 20/o7.85-8.05 17.04-17.24 20.26-20.46 23.89-24.09 24.73-24.93 25.30-25.50 26.52-26.72其中100%涉及χ-射线衍射图中最大峰的强度。在特别优选的实施方案中，RUB-36前体为根据实施例1得到，或可通过得到相同或基本相同层状硅酸盐或其任何同晶衍生物的任何其它可能程序得到的层状硅酸盐。至于涉及同晶取代的RUB-36硅酸盐，特别优选的硅酸盐含有选自如下的至少一种元素作为取代元素A1、B、狗、Ti、Sn、Ga、Ge、Zr、V、Nb及其两种或更多种的混合物。这些硅酸盐不仅含有在硅酸盐结构中的Si原子，而且含有至少一种合适元素作为硅酸盐结构中至少一部分Si原子的同晶取代。这类同晶取代RUB-36硅酸盐可例如通过一种制备同晶取代RUB-36层状硅酸盐的方法制备，所述方法包括(1)提供一种含有二氧化硅，优选无定形二氧化硅，和/或至少一种二氧化硅前体，水，至少一种选自二乙基二甲基铵化合物、三乙基甲基铵化合物和二乙基二甲基铵化合物和三乙基甲基铵化合物的混合物的四烷基铵化合物，任选至少一种碱的混合物，(2)将根据(1)得到的混合物在水热条件下加热以得到含有RUB-36硅酸盐的悬浮液，(3)分离和任选(4)洗涤和/或(5)干燥来自根据(2)得到的悬浮液的RUB-36硅酸盐，其中(a)根据(1)的混合物含有至少一种适于将硅酸盐中至少一部分Si原子同晶取代的元素的至少一种来源；和/或(b)将根据(3)的分离和任选洗涤和/或干燥的RUB-36硅酸盐后处理，由此将硅酸盐中至少一部分Si原子用至少一种合适元素同晶取代。根据另一优选方法，结构类型RUB-36的同晶取代硅酸盐可通过两步法制备，所述方法包括(1)提供包含二氧化硅或其前体、至少一种用于使层状硅酸盐结晶的结构导向剂 (SDA)，和水的混合物；(2)将根据(1)得到的混合物在水热条件下加热以得到前体悬浮液；(3)将至少一种适于将层状硅酸盐中至少一部分Si原子同晶取代的元素的至少一种来源加入前体悬浮液中；(4)将根据( 得到的混合物在水热条件下加热以得到层状硅酸盐。RUB-39根据本专利技术，前体层状硅酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制备硅酸盐化合物的方法，其包括：（１）提供至少一种层状硅酸盐；（２）将所述层状硅酸盐与水和至少一种根据式（Ｉ）的含硅化合物混合，Ｒ４－ｍＳｉ［－（ＳｉＲ２）ｎ－Ｒ］ｍ　　　　（Ｉ）其中：ｍ为１、２、３或４；且ｎ为大于或等于０的整数；其中当ｎ等于０时，至少一个残基Ｒ为离去基团，且其中残基Ｒ都不含Ｓｉ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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