[发明专利]合成多层材料它的合成方法及它的用途

说明书

本发明涉及合成多层材料，涉及它的制备方法以及它作为有机化合物转化用的吸着剂或催化剂组分的用途。

多孔无机固体已经用作供工业上使用的催化剂和分离介质。它们的微结构开合程度能让分子进入这些材料的较大的表面区域，以增强它们的催化和吸着活性。当今使用的多孔材料可被分成三大类，使用材料微结构的细节作为分类基础。这些类别是无定形和次晶载体，结晶体分子筛和改性多层材料。在这些材料的微结构中的细节差别，预示着它们本身在材料的催化和吸着性能方面的重大差异，以及在用来表征它们的各种可观察性能中的差异，如它们的表面积、孔隙尺寸和这些尺寸的可变性，存在或不存在X-射线衍射图谱和此类图谱的细节，以及当它们的微结构由透射电子显微技术和电子衍射方法进行研究时材料的外观。    

无定形和次晶材料代表了多年来用于工业应用的重要类别的多孔无机固体。这些材料的典型实例是通常用于催化剂配方的无定形氧化硅类和用作固体酸催化剂和石油重整催化剂载体的次晶过渡元素氧化铝类，术语“无定形”本文用来指长程无序的材料，并多少有些被误解，因为几乎所有的材料在某种程度上均有序，至少局部规模上是如此。用来表述这些材料的另一术语是“X-射线无差异”。氧化硅类微结构由100-250埃的致密无定形氧化硅的颗粒组成(kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology，第三版，20卷，John Wiley & Sons，New York，P.766～781，1982)，具有取决于颗粒间空隙产生的孔隙度。由于在这些材料中长程无序，孔趋向于在相当大的范围内分布。有序性的缺乏还可在X-射线衍射图谱中表现出来，它通常是非特征的。

次晶材料如过渡元素矾土类也具有宽的孔径分布，但较清晰的X-射线衍射图谱通常由几个宽峰组成。这些材料的微结构由凝聚氧化铝相的微晶区组成，材料的孔隙度取决于这些区域之间的不规则空隙(K.Wefers and Chanakya Misra，“Oxides andHydroxides of Aluminum(铝的氧化物和氢氧化物))”，TechnicalPaper(技术论文)No.19修订版，Alcoa Research Laboratories(阿尔科研究实验室)，P.54～59，1987)。由于在每种材料的情况下，没有长程有序地控制材料中的孔径，孔径的可变性一般是相当高的。在这些材料中的孔径落在称作中孔范围的范围内，包括，例如在15～200埃范围内的孔。

与这些在结构上不确定的固体形成强烈对比的是孔径分布非常窄的材料，因为它由精确重复材料微结构的晶体性质所控制。例如沸石是有序的，多孔晶体材料(一般是硅铝酸盐)具有如X-射线衍射方法所测定的一定晶体结构，在其中有大量的小空穴，它们由许多较小的通道或孔互相连通。在特定沸石材料中，这些空穴和孔的尺寸是均匀的。由于这些孔的尺寸能够确保吸附某种尺寸的分子，而同时排斥较大尺寸的分子，这些材料已知是“分子筛”，并以各种方式利用，以充分利用这些性能。

现有技术已经制成了许多种合成沸石。这些沸石中的许多都已经由字母或其它简便符号表示，比如表示方式为沸石A(USP2,882,243)；X(USP 2,882,244)；Y(USP 3,130,007)；ZK-5(USP 3,247,195)；ZK-4(USP 3,314,752)；ZSM-5(USP3,702,886)；ZSM-11(USP 3,709,979)；ZSM-12(USP3,832,449)；ZSM-20(USP 3,972,983)；ZSM-35(USP4,016,245)；ZSM-23(USP 4,076,842)；MCM-22(USP4,954,325)；MCM-35(USP 4,981,663)；MCM-49(WO92/22498)；和PSH-3(USP 4,439,409)。