專利名稱：分子篩和相關(guān)方法和結(jié)構(gòu)導向劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分子篩和相關(guān)方法和結(jié)構(gòu)導向劑。
背景技術(shù)：
分子篩是用于化學工業(yè)工藝如氣體流股凈化和烴轉(zhuǎn)化工藝中的一類重要材料。分子篩是具有相同或不同大小的互連孔的多孔固體。分子篩典型地具有具有一種或多種分子尺寸的孔的一維、二維或三維晶體孔結(jié)構(gòu)，所述孔用于選擇性吸收能夠進入孔的分子并排除那些太大的分子。所述孔大小、孔結(jié)構(gòu)、間隙間距或通道、組成、晶體形態(tài)和結(jié)構(gòu)是分子篩的幾個特征，它們決定了分子篩在各種烴的吸附和轉(zhuǎn)化工藝中的用途。發(fā)明概述本文中對分子篩和相關(guān)方法和結(jié)構(gòu)導向劑進行了描述。特別地，在某些實施方案中，描述了分子篩，其可通過用于在氫氧根介質(zhì)中制備各種分子篩的方法獲得，所述方法使用結(jié)構(gòu)導向劑例如咪唑輸陽離子。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，提供了制備分子篩的方法和由此得到的分子篩。所述方法包括制備反應(yīng)混合物，所述反應(yīng)混合物包含至少一種四價元素的氧化物的至少一種源； 和包含咪唑鍵陽離子(I)的結(jié)構(gòu)導向劑
權(quán)利要求
1. 一種制備合成后原樣的分子篩的方法，所述方法包括制備反應(yīng)混合物，所述反應(yīng)混合物包含包含咪唑播陽離子(I)的結(jié)構(gòu)導向劑其中R為取代基，該取代基能夠為直鏈烷基或除異丙基以外的支化烷基、環(huán)烯烴、雙環(huán)烷基和三環(huán)烷基、或芳基，至少一種四價元素的氧化物的至少一種源；任選地，選自三價元素、五價元素及其混合物的氧化物中的一種或多種氧化物的一種或多種源；任選地，選自周期表的1族和2族中的元素的至少一種源；和任選地，氫氧根離子或氟離子；以及將所述反應(yīng)混合物保持在適合于形成所述分子篩晶體的條件下并持續(xù)適合于形成所述分子篩晶體的時間，由此得到合成后原樣的分子篩。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述咪唑銀陽離子具有結(jié)構(gòu)(I)；其中R為選自甲基、乙基、異丁基、叔丁基、支化戊基、支化辛基、環(huán)烯烴、芳基、雙環(huán)烷基和三環(huán)烷基中的取代基。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述咪唑樣陽離子選自陽離子(1) (15)
4.權(quán)利要求2的方法，其中咪唑裙陽離子選自陽離子(1) (5)
5.權(quán)利要求2 4中任一項的方法，其中咪唑輸陽離子與選自氫氧根、氟離子、氯離子、溴離子、碘離子、醋酸根、硫酸根、四氟硼酸根和羧酸根的陰離子締合。
6.權(quán)利要求1 5中任一項的方法，其中所述四價元素選自硅、鍺和鈦。
7.權(quán)利要求1 5中任一項的方法，其中所述四價元素為硅。
8.權(quán)利要求1 7中任一項的方法，其中所述四價元素的源選自所述四價元素的氧化物、氫氧化物、醋酸鹽、草酸鹽、銨鹽和硫酸鹽。
9.權(quán)利要求1 8中任一項的方法，其中選自周期表1族和2族的元素的源選自堿金屬氫氧化物和堿土金屬氫氧化物。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述堿金屬氫氧化物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、 氫氧化銫和氫氧化銣。
11.權(quán)利要求9的方法，其中所述堿土金屬氫氧化物選自氫氧化鈣和氫氧化鎂。
12.權(quán)利要求1 11中任一項的方法，其中所述三價元素選自硼、鋁、鎵和鐵。
13.權(quán)利要求1 11中任一項的方法，其中所述三價元素為硼。
14.權(quán)利要求1 5中任一項的方法，其中所述反應(yīng)混合物包含氫氧根離子、SiO2和 B2O3，且其中SiO2與化03之間的摩爾比為約20 200 1或更高。
15.權(quán)利要求1 5中任一項的方法，其中所述反應(yīng)混合物包含氫氧根離子、SiO2和 Al2O3，且其中SiO2與Al2O3之間的摩爾比為約30 45 1或更高。
16.權(quán)利要求1 5中任一項的方法，其中所述反應(yīng)混合物包含氫氧根離子或氟離子、 SiO2和GeO2,且其中SiO2與GeO2之間的摩爾比為約2 50 1。
17.權(quán)利要求1 5中任一項的方法，其中所述反應(yīng)混合物包含氟離子、S^2和Al2O3， 且其中SiO2與Al2O3之間的摩爾比為約30 500 1。
18.權(quán)利要求1 17中任一項的方法，其中適合于形成所述分子篩晶體的條件包括將所述反應(yīng)混合物保持在約125°C 約20(TC的溫度下直至形成所述分子篩。
19.權(quán)利要求18的方法，還包括將所述反應(yīng)混合物保持在約0.34MPa 約1. 38MPa的壓力下。
20.權(quán)利要求1 19中任一項的方法，還包括通過在氧化性氣氛中熱處理對所述合成后原樣的分子篩進行煅燒。
21.權(quán)利要求20的方法，其中在選自蒸汽、空氣和惰性氣體中的氣氛中在約200°C 約 800°C的溫度下實施所述煅燒工藝并持續(xù)至少1小時的時間。
22.一種通過權(quán)利要求1 21中任一項的方法制備的分子篩。
23.權(quán)利要求22的分子篩，其中所述分子篩選自SSZ-70、TON、MFI、MTT、MTW、ΒΕΑ*、 M0R、CFI、AFX 禾P STF0
24.權(quán)利要求22的分子篩，其中所述合成后原樣的分子篩為SSZ-70。
25.一種包含T02、)(20a、金屬、氟離子和結(jié)構(gòu)導向劑的合成后原樣的無水分子篩， 其中TO2與)(20a之間的摩爾比為約2或更大； 所述金屬與TO2之間的摩爾比為約0 約0. 03 ； 所述結(jié)構(gòu)導向劑與TO2之間的摩爾比為約0. 02 約0. 06，且所述氟離子與所述TO2之間的摩爾比為約0 約0. 08 ； 且其中
26.權(quán)利要求25的分子篩，其中所述咪唑輸陽離子具有結(jié)構(gòu)(I)
27.權(quán)利要求25或沈的分子篩，其中T選自硅、鍺和鈦。
28.權(quán)利要求25 27中任一項的分子篩，其中X選自鎵、鋁、鐵和硼。
29.權(quán)利要求25 觀中任一項的分子篩，其中所述咪唑裙陽離子選自陽離子(1)
30.權(quán)利要求25 28中任一項的分子篩，
全文摘要
描述了制備分子篩的方法和由此得到的分子篩。所述方法包括制備反應(yīng)混合物，所述反應(yīng)混合物包含結(jié)構(gòu)導向劑；至少一種四價元素的氧化物的至少一種源；任選地，選自三價元素、五價元素及其混合物的氧化物中的一種或多種氧化物的一種或多種源；任選地，選自周期表的1族和2族中的元素的至少一種源；和任選地，氫氧根離子或氟離子；以及將所述反應(yīng)混合物保持在足以形成分子篩晶體的條件下。在所述方法中，使用各種咪唑陽離子作為所述結(jié)構(gòu)導向元素。
文檔編號C01B39/48GK102387992SQ201080015619
公開日2012年3月21日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者M·E·戴維斯, R·阿切爾 申請人:加利福尼亞技術(shù)學院