[发明专利]利用火焰喷雾热解制备粉状、多孔结晶金属硅酸盐

权利要求书

1.制备粉状、多孔结晶金属硅酸盐的方法，其包括以下步骤：

a)在包含(A)至少一种硅源、(B)至少一种金属源和(C)至少一种矿化剂的含水混合物中的水热合成，以得到包含多孔结晶金属硅酸盐的含水悬浮体作为反应产物；和

b)煅烧所述反应产物，其特征在于，

所述煅烧在450℃-2200℃范围内的绝热燃烧温度下，通过火焰喷雾热解进行，其中将步骤a)中得到的固体含量≤70重量％的悬浮体喷雾到由燃料在氧气存在下燃烧而产生的火焰中，以形成粉状、多孔结晶金属硅酸盐，在步骤a)中得到的悬浮体在用于进行步骤b)的反应器中的平均停留时间在0.1秒至10秒范围内，所述多孔结晶金属硅酸盐具有沸石结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔结晶金属硅酸盐具有沸石结构，该沸石结构具有LTA、MFI、FAU、MOR、MEL或MWW类型的晶体结构。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属源是选自钛(Ti)、铝(Al)、锆(Zr)、铁(Fe)、锡(Sn)、锗(Ge)、铟(In)和硼(B)的元素的源。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述燃料选自氢气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然气及它们的混合物。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，根据DIN 18128:2002-12，所述多孔结晶金属硅酸盐的灼烧损失小于5重量％。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)中的含水混合物另外包含适当的种晶。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)中的含水混合物另外包含选自胺、季铵化合物、醇及它们的混合物的模板。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在100℃至250℃的温度下、在耐压反应器中产生的自生压力下进行步骤a)。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤a)中，组分(A)和组分(B)一起存在于一种物质中，且该物质选自无定形的混合的金属-硅氧化物、掺杂金属氧化物的无定形二氧化硅、经金属浸渍的无定形二氧化硅、金属硅酸盐、金属掺杂的原硅酸四烷基酯及它们的混合物。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，组分(A)是掺杂金属氧化物的无定形二氧化硅、经金属浸渍的无定形二氧化硅、或无定形的混合的金属-硅氧化物。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤a)中，组分(A)是固体形式且组分(B)是液体形式。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，组分(A)选自热解二氧化硅、沉淀二氧化硅、通过溶胶-凝胶法制备的二氧化硅及它们的混合物。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，组分(A)是通过沉淀制备的高纯度二氧化硅，或热解二氧化硅。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤b)之后是成型c)，其包括以下步骤：

(1)添加水以得到粉状、多孔结晶金属硅酸盐的含水悬浮体，

(2)混合来自步骤(1)的悬浮体与造粒助剂，

(3)压实、造粒、喷雾干燥、喷雾造粒或挤出，以得到微粒、球、片、实心圆柱、空心圆柱或蜂窝形式的多孔结晶金属硅酸盐。