[发明专利]沸石SSZ-31的合成

说明书

使用1‑环己基甲基‑1‑乙基哌啶鎓阳离子作为结构导向剂合成具有SSZ‑31骨架结构的沸石。

技术领域

本公开内容涉及使用1-环己基甲基-1-乙基哌啶鎓阳离子作为结构导向剂合成沸石SSZ-31的方法。

背景

分子筛是在商业上重要的一类结晶材料。它们具有通过不同的X射线衍射图证实的具有有序孔隙结构的不同晶体结构。该晶体结构限定了作为不同物类的特征的空腔与孔隙。分子筛如沸石已被广泛用于催化炼油厂和石油化学反应中的大量化学反应，以及催化、吸附、分离和层析。

SSZ-31是具有大的一维孔隙系统的高二氧化硅分子筛材料。孔洞是椭圆形的，尺寸约为SSZ-31的结构是高缺陷的，可以描述为四种不同但结构相关的多晶型的共生。

SSZ-31的骨架结构由国际沸石协会的结构委员会指定为三字母代码^*STO。

美国专利号5,106,801公开了SSZ-31的组成和表征粉末X射线衍射图，该专利还描述了在选自一种或多种结构导向剂的情况下硼硅酸盐形式的沸石的合成，所述结构导向剂选自N，N，N-三甲基铵-8-三环[5.2.1.0]癸烷、4-三甲基铵-2,2,6,6-四甲基哌啶、N，N-二甲基-3-氮鎓双环[3.2.2]壬烷、N，N，N-三甲基铵-2-双环[3.2.1]辛烷、N，N-二甲基-6-氮鎓-1,3,3-三甲基双环[3.2.1]辛烷、和1,1,3，5,5-五甲基氮鎓环庚烷中的一种或多种。还使用N，N，N-三甲基铵-8-三环[5.2.1.0]癸烷作为结构导向剂合成全二氧化硅形式的SSZ-31。

由于SSZ-31的孔径非常大，含铝形式的SSZ-31对于形状选择性催化是有意义的，例如相对大体积芳族化合物的烷基化。硅铝酸盐SSZ-31可以通过杂原子晶格取代技术由硼硅酸盐SSZ-31制备，如美国专利号6,468,501和6,790,433中所述。

美国专利号6,471,940公开了使用结构导向剂通过干凝胶转化法直接合成硅铝酸盐SSZ-31，所述结构导向剂选自N，N'-双-三乙基-1,6-己二基-二铵二氢氧化物、N，N'-双-三乙基-1,7-庚二基-二铵二氢氧化物、N，N'-双-三乙基-1,8-辛二基-二铵二氢氧化物、N，N'-双-三乙基-1,9-壬二基-二铵二氢氧化物和N，N'-双-三乙基-1,10-癸二基-二铵二氢氧化物中的一种或多种。

根据本发明，现已发现1-环己基甲基-1-乙基哌啶鎓阳离子在直接合成全二氧化硅和硅铝酸盐形式的沸石SSZ-31中作为结构导向剂是有效的。

概要

在一个方面，提供了合成具有SSZ-31骨架结构的沸石的方法，所述方法包括：(a)制备反应混合物，所述反应混合物包含：(1)二氧化硅源；(2)任选地，氧化铝源；(3)包含1-环己基甲基-1-乙基哌啶鎓阳离子的结构导向剂；(4)氢氧根离子；和(5)水；以及(b)使所述反应混合物经受足以形成所述沸石晶体的结晶条件。

另一方面，提供了一种具有SSZ-31的骨架结构的沸石，并且在其孔内包含1-环己基甲基-1-乙基哌啶鎓阳离子。

在其合成后原样且无水形式下，所述沸石具有包含以下摩尔关系的化学组成：