[發(fā)明專利]beta分子篩的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811248502.0
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111099609B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊為民;王振東;汪瑩瑩;付文華;沈少春;胥銘
• 申請（專利權(quán)）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: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04;B82Y30/00;B82Y40/00;B01J29/70
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本發(fā)明涉及一種beta分子篩的合成方法及其合成的beta分子篩，主要解決現(xiàn)有技術(shù)存在合成的beta分子篩的催化性能不高的問題。本發(fā)明通過采用包括在晶化條件下使硅源、鋁源、有機結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑和水接觸，以獲得beta分子篩的步驟；和任選地，焙燒所述獲得的分子篩的步驟；其中，所述有機結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑選自1,1’?[(1,4?亞苯基雙(亞甲基)]雙(1?甲基哌啶?1?鎓)陽離子的堿或鹽的技術(shù)方案，較好地解決了該問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種beta分子篩的合成方法及其合成的beta分子篩。

背景技術(shù)

在工業(yè)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(jié)構(gòu)，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(jié)晶分子篩以及改性的層狀材料等。這些材料結(jié)構(gòu)的細微差別，預(yù)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(jié)晶微孔沸石的基本骨架結(jié)構(gòu)是基于剛性的三維TO4(SiO4，AlO4等)單元結(jié)構(gòu)；在此結(jié)構(gòu)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(zhì)。同時，在沸石的結(jié)構(gòu)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且孔道中的水或有機物被去除后其骨架仍能穩(wěn)定存在(US 4439409)。正是基于上述結(jié)構(gòu)，沸石不但對多種有機反應(yīng)具有良好催化活性、優(yōu)良的擇形性、并通過改性可實現(xiàn)良好的選擇性(US 6162416,US 4954325,US 5362697)。

Beta分子篩的骨架類型代碼為*BEA，骨架結(jié)構(gòu)中存在部分無序，是由A，B，C三種晶型組成的堆垛層錯共生結(jié)構(gòu)。Beta分子篩的合成一般采用四乙基銨陽離子的堿或鹽為有機結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑。姜益森等人采用四乙基溴化銨為有機結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑、氨水、氟化鈉、鋁酸鈉、氫氧化鈉和水為無機原料，晶化8天得到Beta分子篩(山東化工，2017年46卷第5期8-10頁)。王永睿等人以焙燒后的H型Beta分子篩為原料，經(jīng)酸處理脫鋁后再與模板劑、硅源溶液混合并進行晶化，得到含孔徑3-5納米介孔的Beta分子篩(CN 102050463 B)，其在1,3,5-三異丙苯反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)于常規(guī)Beta分子篩的高活性。李英霞等人采用“擬固相”硅鋁酸鹽一步合成了多級孔Beta分子篩(CN 102826565 B)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)存在合成的beta分子篩的催化性能不高的問題。提供一種新的beta分子篩的合成方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種新的beta分子篩。

為解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種beta分子篩的合成方法，包括在晶化條件下使硅源、鋁源、有機結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑、和水接觸，以獲得分子篩的步驟；和任選地，焙燒所述獲得的分子篩的步驟；其中，所述有機結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑選自以下結(jié)構(gòu)式(I)的化合物、其季銨鹽或其季銨堿形式，

其中，所述R₁為烷基，R₂為烷基。

上述技術(shù)方案中，R₁為C_1-6烷基，優(yōu)選C_1-3烷基；R₂為C_1-6烷基優(yōu)選C_1-3烷基。如甲基、乙基、丙基。

上述技術(shù)方案中，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑為含結(jié)構(gòu)式(I)的季銨堿形式。

上述技術(shù)方案中，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑為1,1’-[(1,4-亞苯基雙(亞甲基)]雙(1-甲基哌啶-1-鎓)陽離子的堿。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述有機結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑為結(jié)構(gòu)式(II)的季銨堿形式，結(jié)構(gòu)式如下：