[发明专利]新的锗硅酸盐组合物及其制备方法

说明书

本公开内容涉及新的锗硅酸盐组合物及其生产方法。特别地，本公开内容描述了源自具有10元环和14元环的被命名为CIT‑13的超大孔结晶锗硅酸盐组合物的一系列转变。包括在该新的材料中的是被命名为CIT‑13P的新的页硅酸盐组合物、具有和不具有添加的金属氧化物的包括CIT‑5和CIT‑13的高二氧化硅型式的新的结晶微孔的锗硅酸盐、以及被命名为CIT‑14和CIT‑15的新的锗硅酸盐化合物。本公开内容还描述了制备这些新的锗硅酸盐组合物的方法以及组合物本身。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月4日提交的美国专利申请序列号62/303,604；于2016年6月1日提交的美国专利申请序列号62/344,025；以及于2016年12月30日提交的美国专利申请序列号62/440,742的优先权的权益。

技术领域

本公开内容涉及新的锗硅酸盐组合物及其制备方法。特别地，本公开内容描述了源自具有10元环和14元环的被命名为CIT-13的超大孔结晶锗硅酸盐组合物的一系列转变。包括在该新的材料中的是被命名为CIT-13P的新的页硅酸盐组合物、具有和不具有添加的晶格金属氧化物的CIT-5和CIT-13拓扑结构的新的结晶微孔的高二氧化硅锗硅酸盐，以及被命名为CIT-14和CIT-15的新的高二氧化硅锗硅酸盐化合物，分别具有8和12MR以及10MR。本公开内容还描述了制备这些新的锗硅酸盐组合物的方法以及组合物本身。

背景

沸石作为非均相催化剂发挥重要作用并且被用于各种工业环境中。最初，这些材料主要被开发以支持石油工业，以寻求为制造汽油和其他燃料创造更具选择性、更稳健的催化剂。目前，这些固体已经作为特种材料出现，具有基于能够处理特定大规模应用的结构和化学组成的性能。虽然使新材料从发现阶段到商业上可行的催化剂必须付出相当大的努力，但仍留有发现新结构的空间，希望可能出现优于现有材料的新结构。

寻找新材料的一个目标是希望在其内表面中保留一些催化性质的渐增的大孔能够在油升级领域中处理更大的进料分子。

因此，对于发现用于在这些应用中使用的新的结晶相仍保留兴趣。本工作旨在解决此领域中这方面的缺陷。

概述

本公开内容涉及衍生自最近报道的具有CIT-13拓扑结构的结晶微孔的锗硅酸盐的新的锗硅酸盐，如在标题为“Crystalline Germanosilicate Materials Of New CIT-13Topology And Methods Of Preparing The Same”且于2016年6月1日提交的的美国专利申请序列号15/169,816中所描述的。该参考文献为了所有目的通过引用以其整体并入本文，包括制造和使用CIT-13拓扑结构的材料的表征和方法。这些CIT-13锗硅酸盐是使用苄基-咪唑鎓有机结构导向剂水热地制备的，并且被表征为具有三维骨架，所述三维骨架具有由10元环和14元环限定的孔(孔尺寸分别为和)。这些是第一种已知的具有这种架构的结晶硅酸盐。这些结构通过它们的粉末X射线衍射(PXRD)图案、它们的晶胞参数(unit cell parameter)、SEM显微照片、²⁹Si MAS NMR光谱和吸附/解吸等温线来表征。