UZM-39硅铝酸盐沸石制造技术

已合成了TUN和IMF沸石型的新的一族相干生长的复合材料。这些沸石由下述经验式表示：NanMmk+TtAl1-xExSiyOz，其中“n”是Na与(Al+E)的摩尔比，M代表选自锌、周期表第1族、第2族、第3族和或镧系元素的金属，“m”是M与(Al+E)的摩尔比，“k”是金属M的平均电荷，T是有机结构导向剂，且E是骨架元素，例如镓。这些沸石类似于TNU-9和IM-5，但以独特的组成和合成程序为特征，并具有用于实施各种烃转化法的催化性质和用于实施各种分离的分离性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】UZM-39硅铝酸盐沸石 优先权声明 本申请要求2011年12月22日提交的美国申请No. 61/578,909的优先权，其内容 全文经此引用并入本文。
本专利技术涉及被指定为UZM-39的新的一族硅铝酸盐沸石。它们由下述经验式表示： NaAk+TtAlhExSi yOz 其中M代表选自锌或周期表第1族（IUPACl)、第2族（IUPAC2)、第3族（IUPAC3) 或镧系元素的金属，T是衍生自反应物R和Q的有机导向剂，其中R是Α，Ω-二卤代链烷， 例如1，4-二溴丁烷，且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性胺，例如1-甲基吡咯烷。 E是骨架元素，例如镓。
技术介绍
沸石是微孔的并由共角八102和5102四面体形成的结晶硅铝酸盐组合物。天然存在 的和合成的许多沸石用在各种工业方法中。合成沸石经由使用合适的Si、Al源和结构导向 齐U，如碱金属、碱土金属、胺或有机铵阳离子的水热合成法制备。结构导向剂留在沸石孔隙 中，并主要对最终形成的特定结构负责。这些物类平衡与铝相关的骨架电荷，也可充当空隙 填充剂。沸石的特征在于具有尺寸均匀的孔隙开口，具有显著的离子交换容量，并能够可逆 解吸散布在晶体内部空隙中的吸附相而不会明显置换构成永久沸石晶体结构的任何原子。 沸石可用作烃转化反应的催化剂，该反应可以在外表面上以及在孔隙内的内表面上进行。 Hong 等人在 2004 年（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5817-26)，然后在 2005 年授予 的韩国专利KR480229中首次公开了被指定为TNU-9的一种特定沸石。在这一报道和专利 后，然后在2007年给出该合成的完整报道（J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10870-85)。这些 论文描述了由柔性双阳离子结构导向剂1，4-双（N-甲基吡咯烷鎗）丁烷二溴化物在钠 存在下合成 TNU-9。在解析 TNU-9 的结构后（Nature, 2006, 444, 79-81)，International Zeolite Association Structure Commission 为这一沸石结构类型指定编码 TUN，参 见 International Zeolite Association Structure Commission 保存在 http://www. iza-structure. org/databases/上的 Atlas of Zeolite Framework Types。TUN 结构类型 被发现含有3组互相垂直的通道组，其中各通道由四面体配位原子的10-元环划定。此外， 在该结构中存在2种不同尺寸的10-元环通道。 Benazzi等人在1996年（FR96/12873 ;W098/17581)首次公开了另一种特定沸石 IM-5,其描述了由柔性双阳离子结构导向剂1，5-双（N-甲基吡咯烷鎗）戊烷二溴化物或 1，6-双（N-甲基吡咯烷鎗）己烷二溴化物在钠存在下合成頂-5。在Baerlocher等人解 析了 IM-5 的结构后（Science, 2007,315, 113-6), International Zeolite Association Structure Commission为这一沸石结构类型指定编码IMF,参见Atlas of Zeolite Framework Types。IMF结构类型也被发现含有3组互相垂直的通道组，其中各通道由四面 体配位原子的10-元环划定，但是第三维度中的连接性每隔2. 5纳米中断，因此扩散稍微受 限。此外，在该结构中存在多种不同尺寸的10-元环通道。 申请人:已经成功制备被指定为UZM-39的新的一族材料。该材料的拓扑类似于对 TNU-9和頂-5观察到的拓扑。通过与Na+-起使用简单的市售结构导向剂，如1，4-二溴 丁烧和1-甲基批咯烧的混合物，使用用于合成沸石的层状材料转化法（Layered Material Conversion approach)(下述）制备该材料。 专利技术概述 如前所述，本专利技术涉及被指定为UZM-39的新型硅铝酸盐沸石。相应地，本专利技术的 一个实施方案是TUN和IMF沸石型的相干生长（coherently grown)复合材料，其具有至少 AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架和在合成后未被进一步处理（as synthesized)和无水 基础上由下述经验式表示的经验组成： NaAk+TtAlhExSi yOz 其中η是Na与（A1+E)的摩尔比并具有0.05至0.5的值，M代表选自锌、周期表 第1族（IUPACl)、第2族（IUPAC2)、第3族（IUPAC3)和镧系元素和它们的任何组合的至少 一种金属，m是M与（A1+E)的摩尔比并具有0至0.5的值，k是金属M的平均电荷，T 是衍生自反应物R和Q的有机结构导向剂，其中R是具有3至6个碳原子的Α，Ω-二卤代 链烷，且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺，t是来自所述有机结构导向剂 的N与（A1+E)的摩尔比并具有0. 5至1. 5的值，E是选自镓、铁、硼及其混合物的元素，X 是E的摩尔分数并具有0至1. 0的值，y是Si与（A1+E)的摩尔比并且为大于9至25,且 z是〇与（A1+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值： z = (n+k · m+3+4 · y)/2 且其特征在于其具有相干排列（coherently aligned)的TUN区和IMF区，以使 [0l0]TUN晶带轴和[001] IMF晶带轴互相平行，并存在（002)?和（060) IMF型晶面的连续性，其 中标号对于TUN和IMF分别是指单斜晶C2/m和斜方晶C m晶胞。 本专利技术的另一实施方案是一种微孔结晶沸石，其具有至少八102和SiO2四面体单元 的三维骨架和在合成后未被进一步处理和无水基础上由下述经验式表示的经验组成： _7] NaAk+TtAlhExSiyOz 其中η是Na与（A1+E)的摩尔比并具有0.05至0.5的值，M代表选自周期表第1 族（IUPACl)、第2族（IUPAC2)、第3族（IUPAC3)、镧系元素或锌的金属，m是M与（A1+E) 的摩尔比并具有0至0. 5的值，k是金属M的平均电荷，T是衍生自反应物R和Q的有机 结构导向剂，其中R是具有3至6个碳原子的A，Ω -二卤代链烷，且Q是至少一种具有6 个或更少碳原子的中性单胺，t是来自所述有机结构导向剂的N与（A1+E)的摩尔比并具 有0. 5至1. 5的值，E是选自镓、铁、硼及其混合物的元素，X是E的摩尔分数并具有0至 1.0的值，y是Si与（A1+E)的摩尔比并且为大于9至25,且z是0与（A1+E)的摩尔 比并具有通过下述公式确定的值： z = (n+k · m+3+4 · y) /2 且所述沸石的特征在于其x-射线衍射图至少具有表Al中所列的d-间距和强度 表 Al 本文档来自技高网...

【技术保护点】
TUN和IMF沸石型的相干生长的复合材料，其具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架，并具有在合成后未被进一步处理和无水基础上由下述经验式表示的经验组成：NanMmk+TtAl1‑xExSiyOz其中“n”是Na与(Al+E)的摩尔比并具有0.05至0.5的值，M代表选自由锌、周期表第1族(IUPAC1)、第2族(IUPAC2)、第3族(IUPAC3)和镧系元素和它们的任何组合组成的组的至少一种金属，“m”是M与(Al+E)的摩尔比并具有0至0.5的值，“k”是金属M的平均电荷，T是衍生自反应物R和Q的有机结构导向剂，其中R是具有3至6个碳原子的Α,Ω‑二卤代链烷，且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺，“t”是来自所述有机结构导向剂的N与(Al+E)的摩尔比并具有0.5至1.5的值，E是选自由镓、铁、硼及其组合组成的组的元素，“x”是E的摩尔分数并具有0至1.0的值，“y”是Si与(Al+E)的摩尔比并且为大于9至25，且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值：z＝(n+k·m+3+4·y)/2且其特征在于其具有相干排列的TUN区和IMF区，以使[010]TUN晶带轴和[001]IMF晶带轴互相平行，并存在(002)TUN和(060)IMF型晶面的连续性，其中标号对于于TUN和IMF分别是指单斜晶C2/m和斜方晶Cmcm晶胞。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 US 61/578,9091. TUN和MF沸石型的相干生长的复合材料，其具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三 维骨架，并具有在合成后未被进一步处理和无水基础上由下述经验式表示的经验组成： NaAk+TtAVASiA 其中η是Na与（A1+E)的摩尔比并具有0.05至0.5的值，M代表选自由锌、周期表第 1族（IUPACl)、第2族（IUPAC2)、第3族（IUPAC3)和镧系元素和它们的任何组合组成的组 的至少一种金属，m是M与（A1+E)的摩尔比并具有0至0. 5的值，k是金属M的平均电 荷，T是衍生自反应物R和Q的有机结构导向剂，其中R是具有3至6个碳原子的A，Ω -二 卤代链烷，且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺，t是来自所述有机结构导 向剂的N与（A1+E)的摩尔比并具有0. 5至1. 5的值，E是选自由镓、铁、硼及其组合组成的 组的元素，X是E的摩尔分数并具有0至I. 0的值，y是Si与（A1+E)的摩尔比并且为 大于9至25,且z是0与（A1+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值： z = (n+k · m+3+4 · y)/2 且其特征在于其具有相干排列的TUN区和MF区，以使[010]TUN晶带轴和[001]IMF晶带 轴互相平行，并存在（002)?和（060)IMF型晶面的连续性，其中标号对于于TUN和MF分别 是指单斜晶C 2/m和斜方晶Cmail晶胞。2. 权利要求1的TUN和MF沸石型的相干生长的复合材料，其特征进一步在于其X-射 线衍射图至少具有表Al中所列的d-间距和强度： 表Al*由多个重叠的反射构成的复合峰3. 权利要求1的TUN和MF沸石型的相干生长的复合材料，其中所述沸石在直至高于 600°C的温度是热稳定的。4. 权利要求1的TUN和MF沸石型的相干生长的复合材料，其在煅烧、离子交换和煅烧 后的氢形式下和在无水基础上具有由下述经验式表示的组成 M1/+A1 (1_x)ExSiy，Oz 且其中Ml是选自由碱金属、碱土金属、稀土金属、锌、铵离子、氢离子及其组合组成的 组的至少一种可交换阳离子，a是Ml与（A1+E)的摩尔比并且为0. 05至50, N是Ml的 加权平均化合价并具有+1至+3的值，E是选自由镓、铁、硼及其组合组成的组的元素，X 是E的摩尔分数并且为0至1. 0, y'是Si与（A1+E)的摩尔比并且为大于9至几乎纯的二 氧化硅，且z是O与（A1+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值： z = (a · N+3+4 · y'）/2 且其特征在于其具有相干排列的TUN区和MF区，以使[010]TUN晶带轴和[001]IMF晶带 轴互相平行，并存在（002)?和（060)IMF型晶面的连续性，其中标号对于TUN和MF分别是 指单斜晶C 2/m和斜方晶Cmail晶胞。5. 权利要求4的TUN和MF沸石型的相干生长的复合材料，其特征进一步在于其X-射 线衍射图至少具有表Bl中所列的d-间距和强度： 表Bl*由多个重叠的反射构成的复合峰6. 制备TUN和MF沸石型的相干生长的复合材料的方法，其具有至少AlO2和SiO2四 面体单元的三维骨架，并具有在合成后未被进一步处理和无水基础上由下述经验式表示的 经验组成： NaAk+TtAVASiA 其中η是Na与（A1+E)的摩尔比并具有0.05至0.5的值，M代表选自由锌、周期表第 1族（IUPACl)、第2族（IUPAC2)、第3族（IUPAC3)和镧系元素和它们的任何组合组成的组 的至少一种金属，m是M与（A1+E)的摩尔比并具有0至0. 5的值，k是金属M的平均电 荷，T是衍生自反应物R和Q的有机结构导向剂，其中R是具有3至6个碳原子的A，Ω -二 卤代链烷，且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺，t是来自所述有机结构导 向剂的N与（A1+E)的摩尔比并具有0. 5至1. 5的值，E是选自由镓、铁、硼及其组合组成的 组的元素，X是E的摩尔分数并具有0至I. 0的值，y是Si与（A1+E)的摩尔比并且为 大于9至25,且z是O与（A1+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值： z = (n+k · m+3+4 · y)/2 且其特征在于其具有相干排列的TUN区和MF区，以使...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·尼古拉斯，M·A·米勒，R·W·布罗驰，W·辛克勒，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US