專利名稱：使用新型結構導向劑制備cha型分子篩的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及結合使用至少一種陽離子1，4_ 二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷基的結構導向劑以及至少一種陽離子環(huán)狀含氮結構導向劑制備CHA型分子篩的方法。
背景技術：
分子篩是工業(yè)上重要的一類晶體材料。它們具有呈有序孔結構的明顯的晶體結構，所述有序孔結構通過明顯的X射線衍射圖案來證明。所述晶體結構限定了作為不同物質(zhì)特征的空穴和孔。由國際沸石協(xié)會(IZA)鑒定的作為具有結構代碼CHA的分子篩是已知的。例如， 稱作SSZ-13的分子篩是已知的晶質(zhì)CHA材料。其公開于1985年10月1日授予hnes的美國專利4M4538中。在該專利中，在作為SDA的N-烷基-3-奎核醇陽離子、N，N，N-三烷基-1-金剛烷銨陽離子和/或N，N，N-三烷基-2-外氨基降崁烷的存在下制備了 SSZ-13分子篩。2007年12月13日公布的Cao等人的美國公布2007-(^86798公開了使用各種SDA 制備CHA型分子篩，所述SDA包括N，N, N-三甲基-2金剛烷銨陽離子。然而，這些SDA復雜且昂貴，使得使用這些SDA合成CHA型分子篩復雜且昂貴。這種成本限制了 CHA型分子篩在工業(yè)方法中的應用性。由此，期望發(fā)現(xiàn)一種在合成CHA型分子篩中減少或消除使用這些昂貴的SDA的方式?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用陽離子1，4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷基的結構導向劑作為這些復雜且昂貴的SDA的部分替代品能夠制備CHA型分子篩。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供了一種通過將以下物質(zhì)在結晶條件下接觸來制備CHA型分子篩的方法(1)至少一種四價元素氧化物的至少一種源；( 任選地，選自三價元素氧化物、五價元素氧化物以及它們的混合物中的一種或多種氧化物的一種或多種源；C3)選自周期表的1族和2族的元素的至少一種源；(4)氫氧根離子；(5)至少一種陽離子1，4_ 二氮雜雙環(huán) [2. 2. 2]辛烷基的SDA ；與(6)至少一種陽離子環(huán)狀含氮SDA0本發(fā)明還包括通過以下步驟制備CHA型分子篩的方法(a)制備反應混合物，所述反應混合物包含(1)至少一種四價元素氧化物的至少一種源；( 任選地，選自三價元素氧化物、五價元素氧化物以及它們的混合物中的一種或多種氧化物的一種或多種源；C3)選自周期表的1族和2族的元素的至少一種源；(4)氫氧根離子；(5)至少一種陽離子1，4- 二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷基的SDA ； (6)至少一種陽離子環(huán)狀含氮SDA;和(7)水；以及(b)將所述反應混合物保持在足以形成CHA型分子篩晶體的條件下。在形成的分子篩為中間體材料時，本發(fā)明的方法包括另外的后結晶工藝，以獲得目標分子篩(例如，通過后合成雜原子晶格取代或酸浸)。本發(fā)明還提供一種在合成后原樣和無水狀態(tài)下具有以摩爾比計的以下組成的CHA 型分子篩
權利要求
1.一種制備CHA型分子篩的方法，所述方法包括使以下物質(zhì)在結晶條件下接觸(1)至少一種四價元素氧化物的至少一種源；( 任選地，選自三價元素氧化物、五價元素氧化物以及它們的混合物中的一種或多種氧化物的一種或多種源；(3)氫氧根離子；(4)至少一種 1，4_ 二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷基的陽離子；以及(5)至少一種環(huán)狀含氮陽離子。
2.權利要求1的方法，其中所述至少一種1，4-二氮雜雙環(huán)[2.2. 2]辛烷基的陽離子選自N-烷基-1，4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷陽離子、N，N’_二烷基-1，4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2] 辛烷二價陽離子、以及它們的混合物。
3.權利要求2的方法，其中所述至少一種1，4_二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷基的陽離子選自N-烷基-1，4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷陽離子和N，N’ - 二烷基-1，4-二氮雜雙環(huán) [2. 2. 2]辛烷二價陽離子。
4.權利要求2的方法，其中所述至少一種1，4_二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷基的陽離子選自N-烷基-1，4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷陽離子。
5.權利要求2的方法，其中所述至少一種1，4_二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷基的陽離子選自N，N’ - 二烷基-1，4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷二價陽離子。
6.權利要求2的方法，其中所述至少一種1，4_二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷基的陽離子選自具有以下結構的陽離子
7.權利要求2的方法，其中所述至少一種環(huán)狀含氮陽離子中的每一種選自具有以下結構的陽離子
8.權利要求7的方法，其中R4 I^2中的各個為甲基。
9.權利要求7的方法，其中R4 R3tl和Ii32 Ii52中的各個為甲基，且Ii31為乙基。
10.權利要求1的方法，其中由反應混合物制備所述分子篩，所述反應混合物包含以摩爾比計的以下物質(zhì)
11.權利要求10的方法，其中T選自Ge、Si以及它們的混合物。
12.權利要求11的方法，其中T為Si。
13.權利要求11的方法，其中X選自Ga、Al、Fe、BUn以及它們的混合物。
14.權利要求10的方法，其中X選自Ga、Al、Fe、B、In以及它們的混合物。
15.權利要求10的方法，其中由反應混合物制備所述分子篩，所述反應混合物包含以摩爾比計的以下物質(zhì)
16.權利要求10的方法，其中由反應混合物制備所述分子篩，所述反應混合物包含以摩爾比計的以下物質(zhì)
17.權利要求10的方法，其中由反應混合物制備所述分子篩，所述反應混合物包含以摩爾比計的以下物質(zhì)
18.權利要求1的方法，其中所述分子篩在煅燒后具有基本上如下表中所示的X-射線衍射圖
全文摘要
本發(fā)明涉及使用至少一種陽離子1，4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷基的結構導向劑結合至少一種陽離子環(huán)狀含氮結構導向劑制備CHA型分子篩的方法。
文檔編號C07D211/00GK102378739SQ201080014938
公開日2012年3月14日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權日2009年4月2日
發(fā)明者S·I·佐內(nèi)斯 申請人:雪佛龍美國公司