[发明专利]UZM-44硅铝酸盐沸石

说明书

优先权声明

本申请要求2013年3月11日提交的美国申请No.13/793,047的优先权，后一个申请要求2012年12月12日提交的美国申请No.61/736,369的优先权，将其内容全部引入本文供参考。

技术领域

本发明涉及新的被指定为UZM-44的一族硅铝酸盐沸石。它们由下述经验式表示：

Na_nM_m^k+T_tAl_1-xE_xSi_yO_z

其中M代表选自锌或周期表第1族(IUPAC 1)、第2族(IUPAC 2)、第3族(IUPAC 3)或镧系元素的一种或多种金属，T是衍生自反应物R和Q的一种或多种有机导向剂，其中R是Α,Ω-二卤代链烷，例如1,5-二溴戊烷，且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性胺，例如1-甲基吡咯烷。E是骨架元素，例如镓。

本发明的背景技术

沸石是结晶硅铝酸盐组合物，其是微孔的并由共角AlO₂和SiO₂四面体形成。天然存在的和合成的许多沸石应用在各种工业方法中。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制备。结构导向剂留在沸石孔隙中，并主要对最终形成的特定结构负责。这些物质平衡与铝相关的骨架电荷，也可充当空隙填充剂。沸石的特征在于具有尺寸均匀的孔隙开口，具有显著的离子交换容量，并能够可逆解吸散布在晶体内部空隙中的吸附相而不会明显置换构成永久沸石晶体结构的任何原子。沸石可用作烃转化反应的催化剂，该反应可以在外表面上以及在孔隙内的内表面上进行。

Benazzi等人在1996年(FR96/12873；WO98/17581)首次公开了一种特定沸石IM-5，其描述了由柔性双阳离子结构导向剂1,5-双(N-甲基吡咯烷鎓)戊烷二溴化物或1,6-双(N-甲基吡咯烷鎓)己烷二溴化物在钠存在下合成IM-5。在Baerlocher等人解析了IM-5的结构后(Science,2007,315,113-6)，International Zeolite Association Structure Commission为这一沸石结构类型指定编码IMF，参见Atlas of Zeolite Framework Types。IMF结构类型也被发现含有三组互相垂直的通道组，其中各通道由四面体配位原子的10-元环划定，但是第三维度中的连接性每隔2.5纳米中断，因此扩散稍微受限。此外，在该结构中存在多种不同尺寸的10-元环通道。

申请人已经成功制备被指定为UZM-44的新的一族材料。该材料的拓扑类似于对IM-5观察到的拓扑。该材料是通过使用简单的市售结构导向剂例如1,5-二溴戊烷和1-甲基吡咯烷的混合物制备的。

发明概述

如前所述，本发明涉及被指定为UZM-44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具有至少AlO₂和SiO₂四面体单元的三维骨架的材料，其具有在合成后未被进一步处理(as synthesized)和无水基础上的由下述经验式表示的经验组成：

Na_nM_m^k+T_tAl_1-xE_xSi_yO_z

其中“n”是Na与(Al+E)的摩尔比并具有0.05至0.5的值，M代表选自锌、周期表第1族(IUPAC 1)、第2族(IUPAC 2)、第3族(IUPAC3)和镧系元素的至少一种金属和它们的任何组合，“m”是M与(Al+E)的摩尔比并具有0至0.5的值，“k”是一种或多种金属M的平均电荷，T是衍生自反应物R和Q的一种或多种有机结构导向剂，其中R是具有5个碳原子的Α,Ω-二卤代链烷，且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺，“t”是来自所述一种或多种有机结构导向剂的N与(Al+E)的摩尔比并具有0.5至1.5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9至25，且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值：

z＝(n+k·m+3+4·y)/2