[发明专利]ITQ-16沸石分子筛的合成方法

说明书

本发明涉及一种ITQ‑16沸石分子筛合成方法，主要解决现有技术存在合成ITQ‑16沸石分子筛所用有机模板剂制备困难和ITQ‑16沸石分子筛中Polymorph C含量难以控制的问题。本发明通过使用可从市售获取的三乙基甲基氢氧化铵(TEMAOH)作为有机模板剂，按照摩尔比TEMAOH/YO₂＝0.1～1.0，X₂O₃/YO₂＝0～0.1，H₂O/YO₂＝1～30的组成，将混合物在100～200℃温度下水热晶化24～350小时，其中Y为至少一种四价元素，X为至少一种三价元素的方法得到多孔结晶沸石分子筛材料ITQ‑16。本发明使用了可从市售获取的有机模板剂，简化了合成步骤、节约了合成成本；合成得到的ITQ‑16分子筛结构稳定，结构中Polymorph C的含量在0％‑100％的范围内可调；合成范围广，操作简单易行，便于进行推广。

技术领域

本发明涉及一种沸石分子筛的合成方法，更确切地说是涉及一种ITQ-16沸石分子筛的合成方法。

技术背景

沸石分子筛是一种结晶多孔硅酸盐材料，被广泛用作吸附剂、离子交换剂和工业催化剂。目前，经国际分子筛协会核准的分子筛拓扑结构已经达到了231种，其中已经实现工业化应用的不超过20种。工业化应用最广泛的几种分子筛包括A型沸石、Y型沸石、ZSM-5、Beta、MCM-22、SAPO-34等。

Beta分子筛具有三个相互交叉的12元环孔，可用于石化工业中苯与丙烯烃化制异丙苯、二异丙苯烷基转移等反应。研究发现，Beta分子筛骨架拓扑结构代码是*BEA，实际上是由Beta家族的两种多型体Polymorph A和Polymorph B共生而形成(Zeolite,1988,8,446-452)。Beta家族还有其他多种多型体，其中就包括Polymorph C。以Polymorph C为骨架结构的分子筛(BEC)已经成功被预测(Proc.R.Soc.London A,1988,420,375-405)并合成出来，其中最具代表性的两种是FOS-5(Micropor.Mesopor.Mater.,2000,41,183-191)和ITQ-17(Angew.Chem.Int.Ed.,2001,40,2277-2280)，后者的骨架元素是Si和Ge。

考虑到Polymorph A、B、C所具有的结构相似性，它们之间容易产生共生现象。ITQ-16就是这三种多型体共生的一种特殊结构，是由西班牙Instituto de Tecnología Química的Corma课题组首先报道的(Chem.Commun.,2001,1720-1721)。ITQ-16分子筛可以由多种有机模板剂导向生成，合成媒介可以是OH^-也可以是F^-，其中OH^-合成体系下使用的有机模板剂是4-Aza-1-azoniabicyclo[2,2,2]octane-1-benzyl(BzD⁺)和1,4-bis[N-(4-aza-1-azoniabicyclo[2,2,2]octane)methyl]benzene(p-XydD²⁺)(US 7,056,489)；在F^-合成体系下使用的有机模板剂除上述两种外还包括1-azoniabicyclo[2,2,2]octane-1-benzyl(BzQ⁺)和1,5-bis(N-methylpyrrolidium)pentane(dPyrrP²⁺)等(US 6,916,459)。不论在OH^-还是F^-体系中合成，都面临着有机模板剂不可从市售获取、制备较为困难的问题；合成所得ITQ-16分子筛中Polymorph C的含量难以控制；此外，F^-体系下的合成还易造成水体及环境污染。

发明内容