[发明专利]UZM-35硅铝酸盐沸石、制备方法和使用UZM-35的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种命名为UZM-35的新型硅铝酸盐沸石。它们由下述经验式表示：

M_mⁿ⁺R⁺_rAl_1-xE_xSi_yO_z

其中M是钾和钠可交换阳离子的组合，R是带单电荷的有机铵阳离子，例如二甲基二丙铵，且E是骨架元素，例如镓。

背景技术

沸石是结晶硅铝酸盐组合物，其为微孔状并由共角AlO₂和SiO₂四面体形成。天然存在和合成制备的众多沸石用于各种工业方法中。合成沸石经由使用合适的Si、Al源和结构导向剂(例如碱金属、碱土金属、胺或有机铵阳离子)的水热合成法而制备。结构导向剂留在沸石孔隙中，并且是最终形成的特定结构的主要原因。这些物质平衡了与铝相关的骨架电荷，并且也可用作空隙填充剂。沸石的特征在于具有均匀尺寸的孔隙开口，具有显著的离子交换容量，能够可逆地解吸分散在晶体内部空隙中的吸附相而不明显置换构成永久沸石晶体结构的任何原子。沸石可用作烃类转化反应的催化剂，该反应可在外表面以及孔隙内的内表面上进行。

Calabro等在1999年(US 6,049,018)公开了一种命名为MCM-68的MSE结构类型的特定沸石。该专利描述了由二价阳离子导向剂N，N，N’，N’-四烷基双环[2.2.2]辛-7-烯-2R，3S：5R，6S-二吡啶二价阳离子和N，N，N’，N’-四烷基双环[2.2.2]辛烷-2R，3S：5R，6S-二吡啶二价阳离子合成MCM-68。发现MCM-68具有至少一种其中各通道由12员环的四面体配位原子限定的通道体系和至少两种其中各通道由10员环的四面体配位原子限定的其它通道体系，其中独特的10员环通道数为12员环通道数的两倍。

申请人已经成功制备了命名为UZM-35的新型材料。该材料的拓扑结构与对MCM-68观察到的拓扑结构类似。该材料经由使用简单的市售结构导向剂(例如氢氧化二甲基二丙铵)与少量K⁺和Na⁺一起使用用于合成沸石的电荷密度失配法(Charge Density Mismatch Approach)(美国专利申请公布号2005/0095195)而制备。

发明概要

如上所述，本发明涉及一种命名为UZM-35的新型硅铝酸盐沸石。相应地，本发明的一个实施方案是一种微孔结晶沸石，其具有至少AlO₂和SiO₂四面体单元的三维骨架，并在合成后但未经进一步处理和无水基础上具有由下述经验式所示的经验组成：

M_m⁺R⁺_rAl_1-xE_xSi_yO_z

其中M是钾和钠可交换阳离子的组合，“m”是M与(Al+E)的摩尔比并且为0.05至3，R是带单电荷的有机铵阳离子，选自二甲基二丙铵(DMDPA⁺)、胆碱、乙基三甲铵(ETMA⁺)、二乙基二甲铵(DEDMA⁺)、三甲基丙铵、三甲基丁铵、二甲基二乙醇铵、四乙铵(TEA⁺)、四丙铵(TPA⁺)、甲基三丙铵、以及它们的混合物，“r”是R与(Al+E)的摩尔比并具有0.25至2.0的值，E是选自镓、铁、硼及其混合物的元素，“x”是E的摩尔分数并具有0至1.0的值，“y”是Si与(Al+E)的摩尔比并且为大于2至12，且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有由公式z＝(m+r+3+4·y)/2确定的值，且该沸石的特征在于其具有至少具有表A中所列的d-间距和强度的x射线衍射图：

表A

并且在一个实施方案中在高达大于400℃的温度仍然是热稳定的，和在另一实施方案中高达大于600℃的温度仍然是热稳定的。

本发明的另一实施方案是制备上述结晶微孔沸石的方法。该方法包括形成含有M、R、Al、Si和任选地E的反应性源的反应混合物，并将该反应混合物在150至200℃、或165至185℃的温度加热足以形成沸石的时间，所述反应混合物具有以下述氧化物摩尔比表示的组成：