[发明专利]β沸石的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在含有季铵官能团的有机模板物质存在的条件下制备β沸石的新方法，采用本发明方法得到的所述β沸石有利于用作催化剂、吸收剂或分离剂。

现有技术

微孔结晶材料例如沸石或磷酸硅铝是在石油工业中被广泛地用作催化剂、催化剂载体、吸收剂或分离剂的固体。虽然已经发现了许多微孔结晶结构，但是精炼和石油化学工业仍经常研究对于以下应用例如气体提纯或分离、含碳物质转化或其它应用具有独特性能的新沸石结构。

β沸石是一种已知固体，其被描述为由两种多形体：多形体A和多形体B的高度混乱共生而构成，发现其通常比例为60∶40(J.M.Newsamet al.，Proc.R.Soc.，London A，420，375(1988))。

制备β沸石的许多方法也已经被描述在文献中，这些方法中许多都采用有机物质作为制备β沸石的模板。Camblor等人在Microporous andMesoporous Materials，48，11-22(2001)中提出了许多使得β沸石能够合成的有机物质例子，例如四乙铵、6-氮鎓螺[5，5]十一烷、N，N，N，N′，N′，N′-六甲基癸烷-1，10-二铵阳离子。Arranz等人在Stud.Surf.Sci，Catal.154，257-264(2004)中描述了采用二苄基二甲基铵阳离子作为β沸石合成中的有机模板物质。

发明概述

本发明涉及一种制备β沸石的方法，该方法包括至少以下步骤：

i)将至少一种四价元素X的至少一种来源、至少一种氟阴离子源和具有式(H₃C)₂-N⁺-(CH₂CH₂C(CH₃)₃)₂的至少一种季铵盐在水介质中混合；

ii)水热处理所述混合物直至形成所述β沸石。

已经发现具有式(H₃C)₂-N⁺-(CH₂CH₂C(CH₃)₃)₂的所述季铵盐与至少一种四价元素的至少一种来源、至少一种氟阴离子源以及水混合产生高纯度β沸石产物。所有其它结晶或非晶相通常是、并且非常优选为不存在于制备工艺结束时所得的β沸石构成的结晶固体中。

本发明详细说明

本发明涉及一种制备β沸石的方法，该方法包括至少以下步骤：

i)将至少一种四价元素X的至少一种来源、至少一种氟阴离子源和具有式(H₃C)₂-N⁺-(CH₂CH₂C(CH₃)₃)₂的至少一种季铵盐在水介质中混合；

ii)水热处理所述混合物直至形成所述β沸石。

根据本发明方法，具有式(H₃C)₂-N⁺-(CH₂CH₂C(CH₃)₃)₂的季铵盐，对应于阳离子N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵，作为采用本发明方法制备的β沸石的模板。引入混合物以进行本发明步骤i)的N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵盐可以是卤化N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵、氢氧化N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵、硫酸N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵、硅酸N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵或铝酸N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵。非常优选地，用于进行本发明方法所述步骤i)的季铵盐是氢氧化N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵。这种氢氧化物形式的物质可由卤化N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵而得到。优选地，通过在室温下用氧化银处理溴化N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵溶液而得到氢氧化N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵。溴化N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵可采用本领域技术人员已知的方法来制备。以下反应图给出了用于制备溴化N，N-二甲基-N，N-二(3，3-二甲基丁基)铵的一种合适方法。