[发明专利]BEC分子筛的合成方法、合成的BEC分子筛及其用途

说明书

本发明涉及一种BEC分子筛的合成方法、合成的BEC分子筛及其用途，主要解决现有技术存在合成的BEC分子筛产品纯度不高，锗含量高，热稳定性不好的问题。本发明通过采用包括在晶化条件下使硅源、锗源、模板剂和水接触以获得合成态BEC分子筛的步骤；和任选地，焙烧所述合成态BEC分子筛的步骤；其中，所述模板剂具有以下结构式(I)；其中，R₁为C_1‑4烷基，R₂为C_3‑6环烷基的技术方案较好地解决了该问题，可用于BEC分子筛的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种BEC分子筛的合成方法、合成的BEC分子筛及其用途。

背景技术

在工业上，多孔无机材料被广泛用作催化剂和催化剂载体。多孔材料具有相对较高的比表面和畅通的孔道结构，因此是良好的催化材料或催化剂载体。多孔材料大致可以包括：无定型多孔材料、结晶分子筛以及改性的层状材料等。这些材料结构的细微差别，预示着它们本身在材料的催化和吸附性能等方面的重大差异，以及在用来表征它们的各种可观察性能中的差异，如它们的形貌、比表面积、空隙尺寸和这些尺寸的可变性。

结晶微孔沸石的基本骨架结构是基于刚性的三维TO4(SiO4，AlO4等)单元结构；在此结构中TO₄是以四面体方式共享氧原子，骨架四面体如AlO₄的电荷平衡是通过表面阳离子如Na⁺、H⁺的存在保持的。由此可见通过阳离子交换方式可以改变沸石的骨架性质。同时，在沸石的结构中存在着丰富的、孔径一定的孔道体系，这些孔道相互交错形成三维网状结构，且孔道中的水或有机物被去除后其骨架仍能稳定存在(US4439409)。正是基于上述结构，沸石不但对多种有机反应具有良好催化活性、优良的择形性、并通过改性可实现良好的选择性(US6162416，US4954325，US5362697)。

BEC分子筛具有三维12元环直孔道，与Beta分子筛相比，因其在扩散和传质方面有优势，在催化和吸附过程中可能会有更优异的表现。文献Angew.Chem.2001,113,Nr.12报道了BEC分子筛的合成，采用多种有机模板剂在含锗体系和氟的参与下合成，其骨架中含有双四元环结构。文献中报道的用于BEC分子筛合成的有机模板剂，除了四乙基氢氧化铵，其他都含有复杂的刚性环及含氮杂环，这些模板剂不是商业化产品，合成复杂，成本高，不能商业化生产。四乙基氢氧化铵虽然是商业化的模板剂，但是采用四乙基氢氧化铵合成的BEC分子筛锗含量高，稳定性差，高温焙烧会导致骨架坍塌。同时，采用四乙基氢氧化铵合成的BEC分子筛产品纯度低，杂质含量高达40重量％。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术存在合成的BEC分子筛产品纯度不高、稳定性差的问题，提供一种新的BEC分子筛的合成方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种BEC分子筛的合成方法，包括在晶化条件下使硅源、锗源、模板剂和水接触以获得合成态BEC分子筛的步骤；和任选地，焙烧所述合成态BEC分子筛的步骤；其中，所述模板剂具有以下结构式(I)；

其中，R₁为C_1-4烷基，R₂为C_3-6环烷基。

上述技术方案中，R₁为C_1-2烷基，R₂为C_5-6环烷基。

上述技术方案中，所述模板剂为含结构式(I)的季铵碱形式。

上述技术方案中，所述模板剂优选为二甲基二环戊基氢氧化铵。