[其他]烷氧基硅烷簇-片状硅酸盐复合物

说明书

众所周知，分子筛是用来将不同大小的分子互相分离开的手段，这是借助分子筛内表面的吸收过程来完成的。沸石作为分子筛，据认为，可用于烃转化方法，例如裂化过程，加氢裂化过程，异构化过程，加氢异构化过程，简单芳烃的烷基化过程以及脱烷基化过程。但是，正如美国专利4，367，163所指出的那样，由于这种结构中临界孔经范围狭窄（大约3-10），所以要吸附大有机分子或者即使是中等大小的有机分子也是不可能的。上述的美国专利还指出，试验已表明，原煤煤液中存在的大多数分子都太大，因而不可能穿透过常用沸石催化剂的晶间孔隙。

美国专利4，367，123还进一步说明并要求保护一种粘土组合物，其中包括在该粘土夹层之间嵌入作为一种“基柱”或者支柱的二氧化硅（SiO₂），以此将粘土夹层分离开。据认为，这种嵌入了二氧化硅的粘土特别适用于上面讨论的烃裂化过程中作为催化剂应用，因为其基础间距大，而且在经受高温时不会产生明显的皱缩（在这方面，在将夹层充分加热并使其完全破坏时，据认为，嵌入二氧化硅的粘土层基础间距还可达到12.1-12.6）。但是，在美国专利4，367，123中所公开的分子筛，象所有分子筛一样，确实存在这样的限制条件，也就是说，由于这些分子筛都是有选择地捕获一特定尺寸范围内的分子，所以对此特定尺寸范围以外的分子来说，就不能发挥作用。因此，总是需要大量具有不同夹层或者孔径大小的分子筛。

此外，美国专利4，367，163中第4栏第8-11行还说明想用无水有机溶剂来首先使粘土溶胀，因而在形成嵌入了二氧化硅的产物时，能保留住粘土的开孔结构。上述专利还表示，有可能预先将二氧化硅与经处理过，即用水溶胀过的粘土基底中的间隙水反应，从而形成硅烷醇化合物，这些化合物都不和粘土的夹层框架相连接，而且可从所用粘土基底中除掉。

但是，不管已知许多粘土矿物可在非水极性溶剂，例如乙醇和丙酮中溶胀，使之具有1-2层其基础间距为13.1-17.2的溶剂〔B.K.G.Theng著的粘土化学-有机反应（The cheinis-try of clay-Oryanic Reactions），John Uiley and Sono于1974年出版，第43页〕，但是观察到材料在水中溶胀更厉害。此外，使用水作为溶胀介质还具有许多优越性，因为与有机溶剂比较起来，很明显，有价格，可燃性和操作方面比有机溶剂更好。

本发明提供的是这样的分子筛材料，即使在该材料经受高温时，其基础间距一般来说都大于大约30。而且，这种材料可优选地用水可溶胀的片状硅酸盐来制备，并且不需要用有机溶剂来进行溶胀的粘土材料。这是利用水解稳定的嵌入化合物来完成的，使用这些化合物后不需要再进行溶胀操作并且免除了采用其它的极性溶剂分散粘土物料时所遇到的扩散限度。当采用较高电荷的硅酸盐和（或者）其有较大横向尺寸的硅酸盐（即氟水辉石，蛭石）时，这些优越性是特别重要的。

在本发明中所用的水解稳定的嵌入化合物是借助于靠与该硅酸盐中的一些可交换的间隙阳离子进行交换的离子交换反应插入溶胀的硅酸盐中的。