[發明專利]分子篩、其合成方法及其用途

有效

• 申請號: 201811248449.4
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111099613B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 楊為民;王振東;沈少春;汪瑩瑩;袁志慶;陶偉川
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C01B39/08
• 分類號: C01B39/08;C01B39/06;B01J20/18;B01J20/10;C07D211/06;B01J29/70;B01J35/10;C07C2/66;C07C15/107
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本發明涉及一種分子篩、其合成方法及其用途。所述分子篩骨架元素為硅、鍺和三價元素X，具有如式“SiO₂·GeO₂·X₂O₃”所示的示意性化學組成，X為三價元素，其中，以摩爾比計，SiO₂/GeO₂20，5SiO₂/X₂O₃300。所述分子篩可作為吸附劑或有機化合物轉化用催化劑。

技術領域

本發明涉及一種分子篩、其合成方法及其用途。

背景技術

在工業上，多孔無機材料被廣泛用作催化劑和催化劑載體。多孔材料具有相對較高的比表面和暢通的孔道結構，因此是良好的催化材料或催化劑載體。多孔材料大致可以包括：無定型多孔材料、結晶分子篩以及改性的層狀材料等。這些材料結構的細微差別，預示著它們本身在材料的催化和吸附性能等方面的重大差異，以及在用來表征它們的各種可觀察性能中的差異，如它們的形貌、比表面積、空隙尺寸和這些尺寸的可變性。

結晶微孔沸石的基本骨架結構是基于剛性的三維TO₄(SiO₄，AlO₄等)單元結構；在此結構中TO₄是以四面體方式共享氧原子，骨架四面體如AlO₄的電荷平衡是通過表面陽離子如Na⁺、H⁺的存在保持的。由此可見通過陽離子交換方式可以改變沸石的骨架性質。同時，在沸石的結構中存在著豐富的、孔徑一定的孔道體系，這些孔道相互交錯形成三維網狀結構，且孔道中的水或有機物被去除后其骨架仍能穩定存在(US 4439409)。正是基于上述結構，沸石不但對多種有機反應具有良好催化活性、優良的擇形性、并通過改性可實現良好的選擇性(US 6162416,US 4954325,US 5362697)。

分子篩的特定結構是由X-射線衍射譜圖(XRD)確定的，X-射線衍射譜圖(XRD)由X-射線粉末衍射儀測定，使用Cu-Kα射線源、鎳濾光片。不同的沸石分子篩，其XRD譜圖特征不同。已有的分子篩，如A型沸石(US2882243)、Y型沸石(US3130007)、PSH-3分子篩(US4439409)、ZSM-11分子篩(US3709979)、ZSM-12分子篩(US3832449)、ZSM-23分子篩(US4076842)、ZSM-35分子篩(US4016245)、MCM-22分子篩(US4954325)等等均具有各自特點的XRD譜圖。

同時，具有相同XRD譜圖特征，但骨架元素種類不同，也是不同分子篩。如TS-1分子篩(US4410501)與ZSM-5分子篩(US3702886)，它們二者具有相同的XRD譜圖特征，但骨架元素不同。具體來說，TS-1分子篩骨架元素為Si和Ti，具有催化氧化功能，而ZSM-5分子篩骨架元素為Si和Al，具有酸催化功能。

另外，具有相同XRD譜圖特征，骨架元素種類也相同，但是骨架元素的相對含量不同，屬于不同分子篩。如X沸石(US2882244)與Y沸石(US3130007)，二者具有相同的XRD譜圖特征，骨架元素均為Si和Al，但Si和Al的相對含量不同。具體來說，X沸石Si/Al摩爾比低于1.5，而Y沸石Si/Al摩爾比高于1.5。

發明內容

本發明目的旨在提供一種新的分子篩，并進一步發現了其具有有益性能。

具體而言，本發明涉及以下方面的內容：