[发明专利]使用计算预测的结构导向剂制备沸石SSZ‑52的方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及制备沸石SSZ-52的方法。

背景技术

分子筛例如沸石已被广泛用于催化炼油和石油化学反应以及催化、吸附、分离和色谱中的许多化学反应。例如，关于沸石，合成和天然沸石以及使用它们以促进某些反应，包括甲醇转化制烯烃(MTO反应)，和用还原剂如氨、尿素或烃在氧分存在下选择性催化还原(SCR)氮氧化物，是本领域公知的。沸石是具有相当均匀的孔径的结晶材料，沸石的孔径，取决于沸石的类型以及沸石晶格中所包含的阳离子的类型和数量，直径范围为约3至10埃(0.3至1纳米)。

具有8环孔开口和双六环二级建筑单元的沸石，特别是具有笼状结构的沸石近来已被广泛用作SCR催化剂。具有这些性质的特定类型的沸石是沸石SSZ-52，其已经国际沸石协会的结构委员会分配骨架结构SFW。SSZ-52具有三维8-环通道系统，并且是ABC-6沸石族(堆叠序列AABBAABBCCBBCCAACC)的成员，但其腔明显大于任何已知的ABC-6族成员。

美国专利第6254849号公开了沸石SSZ-52及其在N,N-二乙基-5,8-二甲基氮鎓双环[3.2.2]壬烷阳离子作为结构导向剂的存在下的合成。

由于在美国专利第6254849号中的结构导向剂所需的高成本，SSZ-52的商业发展受到阻碍。因此寻找用于合成SSZ-52的替代的、较便宜的有机结构导向剂有重大意义。

概述

一方面，提供了一种通过以下步骤制备沸石SSZ-52的方法：(a)制备反应混合物,其包含(1)至少一种硅源；(2)选自三价元素、五价元素及其混合物的氧化物的一种或多种氧化物的一种或多种源；(3)选自周期表1和2族元素的至少一种源；(4)除N,N-二乙基-5,8-二甲基氮鎓双环[3.2.2]壬烷阳离子以外的有机结构导向剂，所述除N,N-二乙基-5,8-二甲基氮鎓双环[3.2.2]壬烷阳离子以外的有机结构导向剂与N,N-二乙基-5,8-二甲基氮鎓双环[3.2.2]壬烷阳离子之间的稳定能的差不大于2.5kJmol^-1Si；(5)氢氧根离子；和(6)水；以及(b)使所述反应混合物经受足以形成所述沸石SSZ-52的晶体的结晶条件。

另一方面，提供沸石SSZ-52，其具有合成原样并且在其无水状态时以摩尔比计的如下组成:

SiO₂/X₂O_b6-50Q/SiO₂0.02-0.08M/SiO₂0.03-0.20

其中(1)X选自周期表3-13族中的三价和五价元素及其混合物；(2)化学计量变量b等于组成变量X的价态(例如，当X为三价时，b＝3；当X为五价时，b＝5)；(3)Q是除N,N-二乙基-5,8-二甲基氮鎓双环[3.2.2]壬烷阳离子以外的有机结构导向剂，所述除N,N-二乙基-5,8-二甲基氮鎓双环[3.2.2]壬烷阳离子以外的有机结构导向剂与N,N-二乙基-5,8-二甲基氮鎓双环[3.2.2]壬烷阳离子之间的稳定能的差不大于2.5kJmol^-1Si；和(4)M选自周期表1和2族的元素。

附图说明

图1表示实施例2中合成原样的沸石产物的粉末X射线衍射(XRD)图。

图2表示实施例2中合成原样的沸石产物的扫描电子显微镜(SEM)图。

图3表示实施例3中合成原样的沸石产物的粉末XRD图。

图4表示实施例6中合成原样的沸石产物的粉末XRD图。

发明详述

引言

在整个说明书中将使用以下术语并且具有以下含义,除非另有说明。