[其他]結晶磷酸鋁組合物

無效

• 申請號: 86108956
• 申請日: 1986-12-15
• 公開（公告）號: CN86108956A
• 公開（公告）日: 1987-07-22
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·托馬斯·威爾遜;利薩·金
• 申請（專利權）人: 聯合碳化公司
• 主分類號: C01B25/36
• 分類號: C01B25/36;B01J27/14
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李雒英

本發明主要是關于結晶磷酸鋁組合物。更具體地是關于一種新型的結晶磷酸鋁分子篩及其制備方法。

具有多孔骨架結構的微孔結晶磷酸鋁組合物是由Alo₂和PO₂四面體單元形成的，該四面體單元是通過共用角氧原子連結，并具有大小均勻的開孔。這種組合物至今已在許多出版物中公開，特別是1980年7月7日公布的、S.T.Wilson等的美國專利4310440。Wilson等人的磷酸鋁構成了一種非沸石分子篩材料，這些材料能夠經受完全、可逆的脫水過程，而在無水和水合狀態下都能保持同樣基本骨架分布。上述專利以及本發明說明書與權利要求中所用的“基本骨架分布”或“基本骨架結構”術語的意思是指主要的Al-O和P-O連結鍵的空間排列。其他部分或完全脫水時能發生結構重排的（無論可逆的或不可逆的）微孔磷酸鋁也都已為人們所知。例如，礦物磷鋁石和變磷鋁石以及由F.D.Yvoire報導的某些合成的亞穩態磷酸鋁（法國化學學會會志〔Bull.Soc.Chim.France），1762（1961）〕。另一類含有錳、鎂、鈷和/或鋅四面體金屬氧化物骨架并含AlO₂和PO₂四面體骨架的合成晶體已在共同轉讓的未審定的、1983，7月15日申請的514334號申請中公開。

本發明包括一種新型的、稱為AlPO₄-39的微孔結晶磷酸鋁及其制造方法。AlPO₄-39具有一種基本骨架結構，其化學組成，以氧化物的摩爾比表示為：

Al₂O₃∶1.0±0.2P₂O₅

并且具有至少包含下述表1所列d-間距值的X-射線粉末衍射花樣。

AlPO₄-39可以由含有鋁、磷和一種有機模板劑的活性源及水組成的反應混合物，經水熱結晶化而制得，其中的有機模板劑選用烷基胺，而最好的是二正丙胺。

本發明的新型微孔磷酸鋁可以由含有磷、鋁和一種有機模板劑的活性源組成的反應混合物，經水熱結晶而制得，而該有機模板劑選用二正丙胺（Pr₂NH）。其制備方法主要包括形成一種反應混合物，該混合物中氧化物摩爾比為：

Al₂O₃∶1±0.5P₂O₅∶7-100H₂O

而且每摩爾Al₂O₃中至少含有1.5摩爾的二正丙胺。將反應混合物放入對該混合物不起化學反應的反應容器中，并至少在100℃左右加熱，最好為100℃到300℃之間，直到結晶為止，所需時間通常為2小時到2周。然后用任何簡便的方法分離固體結晶反應產物，例如可以用過濾或離心，經水洗并在室溫到約110℃之間溫度的空氣中干燥。在選用的結晶方法中，將磷酸作為磷源，假勃姆石水合氧化鋁作為鋁源，反應溫度為150℃～200℃，結晶時間為3～7天，反應混合物中無機氧化物的比例為：

Al₂O₃∶0.8-1.2P₂O₅∶25-75H₂O

選用的模板劑是二正丙胺，在反應混合物中，其存在量為每摩爾氧化鋁中約1.5～2.0摩爾。由于堿性胺的濃度較高，還要有0.25～1.5摩爾，最好為0.5～1.0摩爾的有機酸或無機酸，例如醋酸或鹽酸存在。一般說來，酸越強，反應混合物中在上述范圍內所選用的酸濃度也就越低。在選用的結晶過程中，在每摩爾氧化鋁中存在的醋酸量約為1摩爾，每摩爾氧化鋁中存在的二正丙胺量約為2.0摩爾。

值得注意的是，二正丙胺在其他稱為AlPO₄-31的微孔結晶磷酸鋁的水熱合成中也被用作模板劑。AlPO₄-31的合成在1983年5月31日公布的美國專利4385994中已經報導。但在該合成中，二正丙胺在反應混合物中的存在量是很低的，即每摩爾氧化鋁中為1.0摩爾，而且在反應混合物中也不加酸。從獲得的數據來看，如果在反應混合物中存在預先制備好的AlPO₄-39作晶種以影響結晶過程，則在AlPO₄-39的合成中可以使用更少量的二正丙胺模板劑，或者可以甚至一點也不用。