[发明专利]合成硼硅酸盐TON骨架型分子筛

说明书

技术领域

本公开涉及在氢氧化物介质中用1,3-二甲基咪唑鎓阳离子或1,4-双(N-甲基咪唑 鎓)丁烷二价阳离子(1,4-bis(N-methylimidazolium)butanedication)作为结构导向剂 合成硼硅酸盐TON骨架型分子筛的方法。

发明背景

分子筛是在商业上重要的一类结晶材料。它们具有通过不同的X射线衍射图案证 实的不同的具有有序空隙结构的晶体结构。该晶体结构限定了作为不同物类的特征的空腔 与孔隙。

由国际沸石协会结构委员会根据IUPAC委员会关于沸石命名法的规则对分子筛进 行分类。根据这种分类，其结构已经确定的骨架型沸石和其它结晶微孔分子筛被分配三字 母代码并描述在“AtlasofZeoliteFrameworkTypes”，第六次修订版,Elsevier(2007) 中。

其结构已经确定的一种已知分子筛是指定为TON的材料，其是具有一维10元环通 道的结晶材料。TON骨架型分子筛的实例包括ISI-1、KZ-2、NU-10、Theta-1和ZSM-22。由于它 们作为石蜡质烃脱蜡中的催化剂的活性，TON骨架型材料具有显著的商业利益。

当需要具有降低的酸性的分子筛时，硼硅酸盐分子筛可能是引人注意的。报道了 使用1,3-二甲基咪唑鎓阳离子作为结构导向剂水热合成具有TON骨架型的硼硅酸盐分子 筛，但是该合成需要存在浓氢氟酸。参见R.H.Archer等人,Micropor.Mesopor.Mater.2010, 130,255-265。当1,3-二甲基咪唑鎓阳离子用作结构导向剂时，由硼硅酸盐氢氧化物介导反 应凝胶(borosilicatehydroxide-mediatedreactiongel)产生非晶材料。

因为所涉及的潜在危险,在分子筛反应凝胶中以大规模使用氟化物是不合意的。 由此需要无需使用氟化物源的合成硼硅酸盐TON骨架型分子筛的方法。

发明概述

在一个方面，提供了通过在结晶条件下使以下成分接触来制备硼硅酸盐TON骨架 型分子筛的方法：(1)至少一种硅源；(2)至少一种硼源；(3)氢氧根离子；和(4)选自1,3-二 甲基咪唑鎓阳离子和1,4-双(N-甲基咪唑鎓)丁烷二价阳离子的结构导向剂。

在另一方面，提供了通过以下步骤制备硼硅酸盐TON骨架型分子筛的方法：(a)制 备含有(1)至少一种硅源；(2)至少一种硼源；(3)选自周期表第1和2族的元素的至少一种来 源；(4)氢氧根离子；(5)选自1,3-二甲基咪唑鎓阳离子和1,4-双(N-甲基咪唑鎓)丁烷二价 阳离子的结构导向剂；和(6)水的反应混合物；和(b)将所述反应混合物保持在足以形成分 子筛晶体的结晶条件下。

在又一方面，本公开还提供了硼硅酸盐TON骨架型分子筛，合成后原样且在无水状 态下的该分子筛具有以摩尔比计的如下组成：

宽泛 示例 Si/B 40至200 40至100 1 -->Q/Si 0.01至0.05 0.01至0.05 M/Si 0至0.05 0至0.05