层状硅酸盐的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含有至少硅和氧的层状硅酸盐的制备方法，其包括（１）提供含有二氧化硅和／或至少一种二氧化硅前体，水，至少一种四烷基铵化合物和至少一种碱，以及任选的至少一种合适的晶种材料的混合物，所述四烷基铵化合物选自如下组成的组，二乙基二甲基铵化合物，三乙基甲基铵化合物，和二乙基二甲基铵和三乙基甲基铵化合物的混合物；和（２）将根据（１）获得的混合物在自生压力（水热条件）下加热到１２０℃到１６０℃，达５至１０天，来得到含有该层状硅酸盐的悬浮液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及含有至少硅和氧的，其包括(1)提供含有二氧化硅和/或至少一种二氧化硅前体，水，至少一种四烷基铵化合物和至少一种碱，以及任选的至少一种合适的晶种材料的混合物，所述四烷基铵化合物选自如下组成的组，二乙基二甲基铵化合物，三乙基甲基铵化合物，和二乙基二甲基铵和三乙基甲基铵化合物的混合物；(2)将根据(1)获得的混合物在自生压力(水热条件)下加热到120°C到160°C， 达5至10天，来得到含有该层状硅酸盐的悬浮液。进一步地，本专利技术涉及通过本专利技术的方法获得的或者可获得的层状硅酸盐，并涉及具有新型结构的特定硅酸盐。同时，本专利技术涉及可从该层状硅酸盐制备的架状硅酸盐 (tectosilicate)0另外，本专利技术涉及该层状硅酸盐和/或该架状硅酸盐的特定用途。在本领域中，熟知层状硅酸盐。例如，诸如在J. Song，H.Gies ;Studies in Surface Science and Catalysis，第15卷，2004，第四5_300页中公开的那些材料可以被提及。在各种
，诸如，例如，催化或吸附，分别都有对新型材料的不断的需要，尤其是硅酸盐，和允许制造用于解决特定催化或吸附问题的定制材料的新工艺的需要。因此，本专利技术的一个目的是提供制备层状硅酸盐的新工艺方法，其可用于，例如， 上述领域，或者在架状硅酸盐制备中用作前体。本专利技术的又一目的是提供新的层状材料。进一步地，可以预期，可从该新工艺获得的材料或该新层状材料可以用作柱状硅酸盐 (pillard silicate)制备的起始原料。因此，本专利技术涉及含有至少硅和氧的，其包括(1)提供含有二氧化硅和/或至少一种二氧化硅前体，水，至少一种四烷基铵基化合物和至少一种碱，以及任选的至少一种合适的晶种材料的混合物，所述四烷基铵基化合物选自如下组成的组，二乙基二甲基铵基化合物，三乙基甲基铵基化合物，和二乙基二甲基铵和三乙基甲基铵基化合物的混合物；(2)将根据⑴获得的混合物在自生压力(水热条件)下加热到120°C到160°C， 达5至10天，来得到含有该层状硅酸盐的悬浮液。根据本专利技术，除至少一种四烷基铵化合物之外，还可使用一种不同于该化合物的碱。这些碱的实例是氢氧化铵NH4OH,碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物，诸如氢氧化钠或氢氧化钾，或者这些化合物的两种或更多种的混合物。在这种情况下，至少一种四烷基铵化合物含有一种或多种合适的阴离子，例如卤素阴离子，诸如氟离子或氯离子或溴离子或碘离子。优选地，该至少一种四烷基铵化合物含有根据(1)用作阴离子的碱。碱性阴离子在本文中的实例包括，尤其是，氢氧根离子或铝酸根离子。特别优选的碱性阴离子是氢氧根1 子。因此，在(1)中提供的混合物优选含有二乙基二甲基-氢氧化铵，三乙基甲基氢氧化铵，或者二乙基二甲基氢氧化铵和三乙基甲基氢氧化铵的混合物。尤其优选地，在(1)中提供的混合物仅仅含有一种四烷基铵化合物，更优选地是一种四烷基氢氧化铵，尤其是二乙基二甲基氢氧化铵。由于这一优选实施方案，同时优选地是，根据(1)的混合物基本上不含有不同于氢氧根的常见阴离子，所述常见阴离子通常用作四烷基铵离子的反离子。优选地，根据(1) 的混合物基本上不含有卤素离子，诸如溴离子或氟离子。在本文中，术语"基本上不含有" 一般指的是，在所述混合物中的所述阴离子的各自的含量不超过500ppm。任何合适的化合物原则上都可用作二氧化硅或二氧化硅前体。在本文中使用的术语"二氧化硅前体"指的是，一种化合物，其在选定的反应条件下，允许形成层状硅酸盐的硅酸盐结构。四烷氧基硅烷，比如四甲氧基硅烷，四乙氧基甲硅烷或四丙氧基硅烷，可以作为实例的方式，被提及为前体化合物。在本专利技术的工艺方法中，所述二氧化硅是特别优选使用的。例如，此类二氧化硅来源可以是火成(fumed)，无定形二氧化硅，二氧化硅溶胶诸如 ludox等等。可以预期的是，两种或更多种二氧化硅来源的混合物或两种或更多种二氧化硅前体的混合物或至少一种二氧化硅来源和至少二氧化硅前体的混合物也可使用。尤其优选无定形二氧化硅。进一步地，优选无定形二氧化硅作为唯一二氧化硅源。因此，本专利技术还涉及如上所述的方法，其中根据(1)，使用无定形二氧化硅。原则上，可以使用任何合适的无定形二氧化硅。优选使用的是具有10_400m2/g的比表面积(BET, Brunauer-Emmet-TelIer，根据DIN 66131由氮吸附法在77K检测)的无定形二氧化硅，优选10-100m2/g，特别优选10-50m2/g。其它优选的范围是50-100m2/g或 100-300m2/g 或 300-400m2/g。在根据(1)的混合物中，二氧化硅和/或二氧化硅前体，四烷基铵化合物，和水的摩尔比率，所述二氧化硅和/或二氧化硅前体以S^2计算，可根据要获得的层状硅酸盐来进行选择。令人吃惊地，发现根据(2)的特定的水热条件，即结晶温度为120至160°C，结晶期为5到10天时，允许了新材料的制备，这取决于所述材料的摩尔比率。此外，发现如果除摩尔比率之外，改变结晶期可获得具有这些参数特定组合的新材料。因此相信在120-160°C 的结晶温度和5-10天的结晶期的参数组合提供了允许合成本领域未知的许多新材料的灵活理念。就该结晶温度而言，温度范围为125到155°C，更优选从130到150°C，并且更优选从135到1450C ο尤其，温度范围为138到1420C0其它可以想象的温度范围是，例如，120到130°C或130到140°C或140到150°C或 150到160°C。根据本专利技术，在(2)的结晶期间，也可使用两种或更多种不同的温度。在本文中，可以调节温度到上述范围中的某个值，保持该温度一定时间，然后增加或者降低温度到上述范围内的另一值。与该分步骤温度调节相反或作为补充的是，在水热结晶期间，结晶温度可以逐渐地降低或提高。一般说来，施加的加热速率，不论是根据(1)加热混合物到结晶温度和/或在( 期间加热混合物，都可进行适当的选择。优选地，加热速率为0. rc / 分钟到20°C /分钟，优选从0. 3°C /分钟到15°C /分钟，尤其是从0. 5°C /分钟到10°C /分钟。就上述二氧化硅和/或其前体，四烷基铵化合物，和水的摩尔比率而言，其范围优选为 1 (0. 3-0. 7) (9-15)，更优选 1 (0. 4-0. 6) (9-15)，并且更优选 1 (0. 45-0. 55) (9-1 。尤其优选的是二氧化硅或其前体四烷基铵化合物的摩尔比率为 1 (0. 48-0. 52)，尤其是 1 (0.49-0.51)。因此，本专利技术涉及一种如上所述的方法，其中根据(1)获得的混合物含有以SiO2 计的SiO2*/或其二氧化硅前体，至少一种四烷基铵化合物和水，其摩尔比率为，SiA 四烷基铵化合物水为1 (0.3-0.7) (9-15)，优选1 (0.4-0.6) (9-15)，更优选 1 (0. 45-0. 55) (9-15)。因此，在步骤(1)中，提供了在步骤( 进行水热结晶的混合物。一般说来，有可能的是，以各个可想象到的顺序，来将单个起始原料进行混合。优选地，二氧化硅或其前体与含有四烷基铵化合物的水性混合物进行混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种含有至少硅和氧的层状硅酸盐的制备方法，其包括（１）提供含有二氧化硅和／或至少一种二氧化硅前体，水，至少一种四烷基铵化合物和至少一种碱，以及任选的至少一种合适的晶种材料的混合物，所述四烷基铵化合物选自如下组成的组，二乙基二甲基铵化合物，三乙基甲基铵化合物，和二乙基二甲基铵和三乙基甲基铵化合物的混合物；（２）将根据（１）获得的混合物在自生压力（水热条件）下加热到１２０℃到１６０℃，达５至１０天，来得到含有该层状硅酸盐的悬浮液。

【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