微孔架状硅酸盐及其制备方法技术

本发明专利技术涉及具有至少以下反射的Ｘ射线衍射图的架状硅酸盐，其中１００％是指Ｘ射线衍射图中的最高峰的强度。

Microporous shelf silicate and preparation method thereof

The present invention relates to shelf silicates having X ray diffraction patterns with at least the following reflection, wherein 100% refers to the intensity of the highest peak in the X ray diffraction pattern.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备硅酸盐的方法，尤其制备具有沸石结构的架状硅酸盐(tectosilicate)的方法。本专利技术还涉及可通过所述方法获得的硅酸盐，尤其层状硅酸盐和架状硅酸盐。本专利技术此外涉及这些硅酸盐本身及其用途，尤其它们作为用于分离和/或离析混合物、尤其用于分离烷烃和/或烯烃气体混合物的分子筛的用途。在化学品生产或提纯工艺中，常常要实现从混合物中分离至少一种物质或更通常分离混合物的目的。原则上，这种分离可以通过蒸馏方法进行。然而，尤其在混合物具有极窄沸程的情况下，这些蒸馏方法不能经济地完成，或者只有在使用助剂的情况下才能经济地完成。分离具有窄沸程的混合物的一个实例是分离烷烃或烯烃，例如分离异构烷烃或烯烃。本专利技术的一个目的是提供可以用作进行这种分离和/或离析的分子筛和/或吸附剂的化合物。本专利技术的另一个目的是提供制备这些化合物的方法。本专利技术的又一个目的是提供新型硅酸盐，尤其沸石，它们首先可以有利地用于上述应用，而且可用于任何其它可想到的应用，例如用作催化剂或用于其它
因此，本专利技术涉及制备至少含有硅和氧的硅酸盐的方法，包括(1)将硅石和/或硅石前体与包含至少一种含R1R2R3R4N+的四烷基铵化合物和至少一种碱的水溶液混合；(2)将根据步骤(1)获得的胶体溶液加热到从高于所述胶体溶液在选择压力下的沸点到在大气压下180℃范围内的温度，从而获得含有至少一种硅酸盐的悬浮液，其中R1、R2、R3和R4彼此独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基，优选甲基、乙基和正丙基，其中残基R1、R2、R3和R4中的至少两个互不相同。优选使用的含R1R2R3R4N+的四烷基铵化合物是其中至少一个残基是甲基的化合物。两个或三个残基是甲基的化合物是更优选的，两个残基是甲基的化合物是特别优选的。根据另一个优选的实施方案，两个残基是甲基，而另外两个残基是乙基或正丙基或异丙基。根据一个特别优选的实施方案，两个残基是甲基，另外两个残基是乙基或正丙基。因此，本专利技术还涉及如上所述的方法，其中R1和R2是甲基，R3和R4均为乙基或正丙基或异丙基，优选乙基或正丙基。根据本专利技术，除了至少一种含R1R2R3R4N+的四烷基铵化合物以外，可以使用不同于所述化合物的一种碱。这种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，例如氢氧化钠或氢氧化钾，或这些化合物的两种或多种的混合物。在这种情况下，所述至少一种含R1R2R3R4N+的四烷基铵化合物含有一种或多种适合的阴离子，例如卤素阴离子，例如氟或氯或溴或碘离子。根据一个优选的实施方案，所述至少一种含R1R2R3R4N+的四烷基铵化合物也含有根据步骤(1)使用的碱作为阴离子。在此方面的碱性阴离子的实例尤其包括氢氧根离子或铝酸根。尤其优选的碱性阴离子是氢氧根离子。本专利技术因此还涉及如上所述的方法，其中所述至少一种含R1R2R3R4N+的四烷基铵化合物含有碱性阴离子，优选氢氧根离子。本专利技术因此还涉及如上所述的方法，其中根据步骤(1)使用的水溶液含有氢氧化二甲基二丙基铵(DMDPAH)和/或氢氧化二甲基二乙基铵(DMDEAH)。可以基本上根据需要调节硅石、四烷基铵化合物(尤其氢氧化四烷基铵化合物)和水的摩尔比，前提是确保根据步骤(2)通过结晶获得至少一种硅酸盐。根据一个优选的实施方案，选择硅石和/或其前体、氢氧化四烷基铵化合物和水的用量，使得根据步骤(1)获得的胶体溶液含有重量比为1∶(0.45-0.55)∶(8-12)的硅石、氢氧化四烷基铵化合物和水。此外，对于上述范围，水含量可以高达15，下限例如为3。因此，根据步骤(1)获得的胶体溶液可以含有重量比为1∶(0.45-0.55)∶(3-15)的硅石、氢氧化四烷基铵化合物和水。根据本专利技术，水含量此外可以是4-15或5-15或6-15或7-15或8-15或9-15或10-15或11-15或12-15或13-15或14-15或3-14或3-13或3-12或3-11或3-10或3-9或3-8或3-7或3-6或3-5或3-4。更优选的范围例如是4-14.5或5-14或6-13.5或7-13或7.5-12.5。关于优选的氢氧化四烷基铵化合物，本专利技术因此还涉及如上所述的方法，其中根据步骤(1)获得的胶体溶液含有SiO2、DMDPAH和/或DMDEAH和水，SiO2∶(DMDPAH和/或DMDEAH)∶水之间的重量比为1∶(0.45-0.55)∶(8-12)，更优选1∶(0.46-0.54)∶(8-12)，更优选1∶(0.47-0.53)∶(8-12)，更优选1∶(0.48-0.52)∶(8-12)，尤其优选1∶(0.49-0.51)∶(8-12)。在每一种情况下的水含量更优选是8-11或8-10或8-9或9-12或9-11或9-10或10-12或10-11或11-12。本专利技术还涉及含R1R2R3R4N+的四烷基铵化合物、尤其氢氧化二甲基二丙基铵和/或氢氧化二甲基二乙基铵在硅酸盐的合成、优选在硅酸盐的水热法合成中优选作为结构导向剂的用途，所述硅酸盐更优选是层状硅酸盐或架状硅酸盐，所述架状硅酸盐更优选是沸石型硅酸盐。原则上，可以在步骤(2)中在任何适合的压力和任何适合的温度下加热根据步骤(1)获得的胶体溶液，前提是确保至少一种硅酸盐在所述胶体溶液中结晶。这里优选的温度是高于根据步骤(1)获得的溶液在所选择压力下的沸点的那些温度。在常压下至多180℃的温度是更优选的。根据本专利技术方法的一个特别优选的实施方案，根据步骤(2)的结晶在常压下进行，而在现有技术的大多数水热法中，结晶在高于常压的压力下进行。本专利技术因此还涉及如上所述的方法，其中步骤(2)中的水热结晶在常压下进行。在本专利技术中使用的术语“常压”是指在理想情况下101,325Pa的压力。然而，所述压力可以在本领域技术人员已知的界限内变动。例如，所述压力可以是95,000-106,000Pa或96,000-105,000Pa或97,000-104,000Pa或98,000-103,000Pa或99,000-102,000Pa。在常压下根据步骤(2)使用的温度优选是100-180℃，更优选110-175℃，更优选120-170℃，更优选130-165℃，尤其优选140-160℃。本专利技术因此还涉及如上所述的方法，其中在步骤(2)中，将根据步骤(1)获得的胶体溶液在常压下加热到100-180℃。步骤(2)中加热根据步骤(1)获得的胶体溶液的这种温度通常可以保持到结晶达到所需程度为止。这里，优选至多45天的时间，更优选12小时到45天，更优选12小时到30天，更优选1天到30天，例如大约1、2、5、10、15、20、25或30天。本专利技术因此还涉及如上所述的方法，其中根据步骤(1)获得的胶体溶液在步骤(2)中加热12小时到30天的时间。在本专利技术方法中还可以设想至多12小时的时间，例如0.5-12小时。原则上可以使用任何适合的化合物作为硅石或硅石前体。例如，作为前体化合物可以提到四烷氧基硅烷，例如四乙氧基硅烷或四丙氧基硅烷。在本专利技术的方法中，硅石本身比硅石前体更优选使用。无定形硅石是进一步优选的。本专利技术因此还涉及如上所述的方法，其中在步骤(1)中使用无定形硅石。这里，原则上可以使用任何适合的无定形硅石。比表面积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备含有至少硅和氧的硅酸盐的方法，包括：（１）将硅石和／或硅石前体与包含至少一种含Ｒ↓［１］Ｒ↓［２］Ｒ↓［３］Ｒ↓［４］Ｎ↑［＋］的四烷基铵化合物和至少一种碱的水溶液混合；（２）将根据步骤（１）获得的胶体溶液加热到从高于所述胶体溶液在所选择压力下的沸点到在常压下１８０℃范围内的温度，从而获得含有至少一种硅酸盐的悬浮液，其中Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］和Ｒ↓［４］彼此独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基，优选甲基、乙基和正丙基，其中残基Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］和Ｒ↓［４］中的至少两个互不相同。

【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：U米勒，G利珀特，JR布朗，H吉斯，B马勒，N施特勒特，王英霞，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，波鸿鲁尔大学鲁比泰克革新与技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]