CN108622915A - 在模板1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的存在下合成izm-2沸石的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了制备被称为IZM‑2微多孔固体或IZM‑2沸石的微孔结晶固体的新型方法。该新型方法包括通过在水热条件下使具有结构类型FAU的沸石转化/转变来实施IZM‑2沸石的合成。特别地，所述新型方法包括由用作硅和铝源的具有结构类型FAU的沸石和包含两个季铵官能团的特定的有机分子或模板(即1,6‑双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物)起始来实施IZM‑2沸石的合成。

Description

在模板1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的存在下合成IZM- 2沸石的方法
发明领域
本发明涉及制备被称为IZM-2微多孔固体或IZM-2沸石的微多孔结晶固体的新型方法。该新型方法包括通过在水热条件下使具有结构类型FAU的沸石转化/转变来实施IZM-2沸石的合成。特别地，所述新型方法包括由用作硅和铝源的具有结构类型FAU的沸石和包含两个季铵官能团的特定的有机分子或模板(即1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物)起始来实施IZM-2沸石的合成。使用本发明的方法获得的所述IZM-2微多孔固体有利地用作催化剂、吸附剂或分离剂。
现有技术
诸如沸石或硅铝磷酸盐的微多孔结晶材料是在石油工业中广泛用作催化剂、催化剂载体、吸附剂或分离剂的固体。尽管已经发现了许多微多孔结晶结构，但精炼和石化工业不断寻求新的沸石结构，其具有诸如气体纯化或分离、或含碳物质或其他物质的转化的应用的特定性质。
IZM-2沸石是一种具有未知结构的固体。已经使用模型反应(间二甲苯的异构化和歧化以及正癸烷的异构化-加氢裂化)，其目的是辨别IZM-2微多孔材料的拓扑结构(Fecant等人，J. Catal.，20，(2013) 20-29)。对于这些反应获得的结果表明，IZM-2材料的结构应该被认为是由两种类型的孔尺寸(10-MR和12-MR)组成。
IZM-2沸石已经使用季铵离子1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷(以其氢氧化物和溴化物形式)作为模板以其硅铝酸盐形式(Fecant等人，US 8361435 B2)和其纯硅酸盐形式(Li等人，在Microporous Mesoporous Mater.，237(2017) 222-227中)被合成。
通常，通过含有二氧化硅和铝的无定形源、矿化剂和模板剂的含水凝胶的水热处理来制备沸石(Cundy等人，在Microporous Mesoporous Mater.，82(2005) 1中)。最近，已经描述了合成沸石的新型操作模式。这意味着可以通过使用作为试剂源的至少一种在合成过程中将被转变成另一种沸石的沸石结构的水热合成来产生沸石结构。Sano等人在J.Jpn. Pet.Inst., 56 (2013) 183-197中提出了使用TEAOH(四乙基氢氧化铵)、TMAOH(四甲基氢氧化铵)、BTMAOH(苄基三甲基氢氧化铵)、胆碱(胆碱氢氧化物)分别作为有机分子、由具有结构类型FAU的沸石起始来合成具有结构类型BEA、RUT、CHA、LEV的沸石；Shi等人在Microporous Mesoporous Mater.，200(2014) 269-278中提出使用HMI(六亚甲基亚胺)作为有机分子、由具有结构类型FAU的沸石起始来合成具有结构类型MWW的沸石；Goel等人在Chem. Mater., (2015) 2056-2066中提出使用TPABr(四丙基溴化铵)作为有机分子、由具有结构类型FAU的沸石和另外具有结构类型BEA的沸石起始来合成具有结构类型MFI的沸石。
关于IZM-2，其唯一已知的制备方法包括进行含有硅和铝的无定形源、碱土金属(Na2O)和模板(1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷)的含水凝胶的水热处理。
本申请人已经发现了一种通过在水热条件下、在特定的有机含氮化合物或模板(即1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷的二溴化物形式)的存在下使具有结构类型FAU的沸石转化/转变来制备IZM-2沸石的新型方法。
具体而言，本申请人已经发现在存在或不存在至少一种四价元素XO2的至少一种源和至少一种化合价为n的碱金属和/或碱土金属M的至少一种源补充加入所述混合物下与用作硅和铝源的具有摩尔比SiO2 (FAU)/Al2O3 (FAU)大于或等于30的结构类型FAU的沸石混合的含氮有机化合物或模板1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷(以其二溴化物形式)导致产生IZM-2沸石的前体凝胶，其中四价元素的总量/Al2O3的摩尔比为10-800，所述四价元素的总量表示在加入至少一种另外的氧化物XO2源的情况下源自FAU沸石的SiO2含量和源自另外的氧化物XO2源的XO2含量之和，然后产生高纯度的IZM-2沸石。任何其他结晶相或无定形相通常并且非常优选不存在于构成由该制备方法获得的IZM-2沸石的结晶固体中。
本发明的描述
因此，本发明涉及一种制备IZM-2沸石的新型方法，所述方法包括至少以下步骤：
i)在含水介质中混合至少一种具有大于或等于30的摩尔比SiO2 (FAU)/Al2O3 (FAU)具有结构类型FAU的沸石、至少一种另外的氧化物XO2源，其中使得摩尔比XO2/SiO2 (FAU)为0-4、至少一种含氮有机化合物R，其中R为1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物、和至少一种化合价为n的碱金属和/或碱土金属M，其中n是大于或等于1的整数，所述混合物具有以下摩尔组成：
(XO2 + SiO2 (FAU))/Al2O3 (FAU)为10-800，
H2O/(XO2 + SiO2 (FAU))为1-100，
R/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.01-0.6，
M2/nO/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.005-0.35，
其中X是选自以下元素的一种或多种四价元素：硅、锗和钛，SiO2 (FAU)为由FAU沸石提供的SiO2的量，并且Al2O3 (FAU)为由FAU沸石提供的Al2O3的量，
ii)将步骤i)获得的所述混合物在120℃-200℃的温度下水热处理1天至10天的时间，直至形成所述IZM-2沸石。
因此，本发明的一个优点是提供了由具有结构类型FAU的沸石起始能够形成具有高纯度的IZM-2沸石的新型制备方法，所述方法在特定的有机物模板(即1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物)的存在下进行。
本发明的另一个优点是提供了一种制备IZM-2沸石的前体凝胶的新型方法，其中SiO2/Al2O3摩尔比等于或高于具有结构类型FAU的起始沸石的SiO2 (FAU)/Al2O3 (FAU)摩尔比。因此，根据本发明的制备方法可用于调节根据将至少一种四价元素XO2的至少一种源另外提供或不提供至反应混合物所获得的IZM-2前体凝胶的SiO2/Al2O3之比。
本发明的详细描述
本发明涉及通过在水热条件下使具有结构类型FAU的沸石转化/转变来制备IZM-2沸石的方法，所述方法包括至少以下步骤：
i)在含水介质中混合至少一种具有大于或等于30的摩尔比SiO2 (FAU)/Al2O3 (FAU)具有结构类型FAU的沸石、至少一种另外的氧化物XO2源，其中使得摩尔比XO2/SiO2 (FAU)为0-4、至少一种含氮有机化合物R，R为1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物、和至少一种化合价为n的碱金属和/或碱土金属M，其中n是大于或等于1的整数，所述混合物具有以下摩尔组成：
(XO2 + SiO2 (FAU))/Al2O3 (FAU)为10-800，
H2O/(XO2 + SiO2 (FAU))为1-100，
R/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.01-0.6，
M2/nO/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.005-0.35，
其中X是选自以下元素的一种或多种四价元素：硅、锗和钛，SiO2 (FAU)为由FAU沸石提供的SiO2的量，并且Al2O3 (FAU)为由FAU沸石提供的Al2O3的量，
ii)将步骤i)获得的所述混合物在120℃-200℃的温度下水热处理1天至10天的时间，直至形成所述IZM-2沸石。
根据本发明，将具有大于或等于30、优选30-100、更优选30-80的摩尔比SiO2 (FAU)/Al2O3 (FAU)具有结构类型FAU的沸石作为元素硅和铝源加入所述混合物中，以实施步骤i)。优选地，所述具有结构类型FAU的沸石是Y沸石。
根据本发明，通过被用作元素硅和铝源的具有结构类型FAU的沸石而将元素铝源供供应至所述混合物以实施根据本发明的制备方法的所述步骤i)。
根据本发明，R为含氮有机化合物R，其中R为1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物，将所述化合物作为有机模板引入所述混合物中以实施步骤i)。根据本发明，与用于合成固体结晶IZM-2的有机模板物质中存在的季铵阳离子缔合的阴离子是溴阴离子。
根据本发明，优选选自锂、钾、钠、镁和钙以及这些金属中至少两种的混合物、优选钠的至少一种化合价为n(n为大于或等于1的整数)的碱金属和/或碱土金属M的至少一种源用于步骤i)的混合物中。优选地，至少一种碱金属和/或碱土金属源是氢氧化钠。
根据本发明，在步骤i)的混合物中使用了至少一种另外的氧化物XO2源，X是选自以下元素的一种或多种四价元素：硅、锗、钛，优选硅，从而使得摩尔比XO2/SiO2 (FAU)为0-4，优选0-3，所述摩尔比中的SiO2含量由FAU沸石提供。
因此，至少一种另外的氧化物XO2源的加入或不加入意味着由混合步骤i)获得的IZM-2前体凝胶的SiO2/Al2O3比可以在其中X=Si的情况下进行调节。
所述一种或多种四价元素源可以是任何含有元素X的化合物，并且可以在水溶液中以活性形式释放该元素。当X是钛时，有利地使用Ti(EtO)4作为钛源。在其中X是硅的优选情况下，硅源可以是常规用于合成沸石的任何一种所述源，例如粉状二氧化硅、硅酸、胶态二氧化硅、溶解二氧化硅或四乙氧基硅烷(TEOS)。可以使用的粉状二氧化硅包括沉淀二氧化硅(特别是通过从碱金属硅酸盐溶液中沉淀获得的那些)、煅制二氧化硅(例如“CAB-O-SIL”)和硅胶。可以使用具有不同颗粒尺寸的胶态二氧化硅，例如具有10-15nm或40-50nm的平均当量直径，例如以例如“LUDOX”的注册商标销售的那些。更优选地，硅源是LUDOX HS-40。
根据本发明，由步骤i)获得的反应混合物具有以下摩尔组成：
(XO2 + SiO2 (FAU))/Al2O3 (FAU) 为10-800，优选20-600，更优选25-450，还更优选30-450，
H2O/(XO2 + SiO2 (FAU))为1-100，优选10-70，更优选15-55，
R/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.01-0.6，优选0.05-0.45，更优选0.085-0.4，
M2/nO/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.005-0.35，优选0.008-0.3，更优选0.01-0.25，
其中R和M如上定义，并且其中X是选自下列元素的一种或多种四价元素：硅、锗和钛，优选硅，XO2是至少一种另外的氧化物XO2源的量，SiO2 (FAU)是由FAU沸石提供的SiO2的量，并且Al2O3 (FAU)是由FAU沸石提供的Al2O3的量。
在优选的实施方案中，步骤i)的混合物还可以含有至少一种选自其中B是选自阳离子NH4 +、Na+、K+和Li+的阳离子的氟盐和氢氟酸水溶液的氟阴离子BF源。
优选地，至少一种氟阴离子源是NH4F水溶液。
在其中步骤i)的混合物还含有至少一种氟阴离子源的优选实施方案中，所述反应混合物具有以下摩尔组成：
(XO2 + SiO2 (FAU))/Al2O3 (FAU)为10-800，优选200-340，
H2O/(XO2 + SiO2 (FAU))为1-100，优选10-70，
R/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.01-0.6，优选0.05-0.45，
M2/nO/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.005-0.35，优选0.01-0.3，
BF/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.01-0.33，优选0.01-0.25，
其中X、M、BF、Al2O3(FAU)、SiO2 (FAU)和XO2具有如上定义。
根据本发明的方法的步骤i)包括在一种或多种碱金属和/或碱土金属M的至少一种源的存在下制备被称为前体凝胶并且包含至少一种具有结构类型FAU的沸石、任选的氧化物XO2源、至少一种有机含氮化合物R(R是1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物)的IZM-2沸石的含水反应混合物。调节所述试剂的量，从而使得该凝胶具有能够使其结晶成IZM-2沸石的组成。
在本发明的方法的所述步骤i)期间将IZM-2沸石的晶种加入反应混合物以减少形成IZM-2沸石晶体所需的时间和/或总结晶周期可能是有利的。所述晶种还促进所述IZM-2沸石的形成，至减少杂质的损害。这样的晶种包括结晶固体，特别是IZM-2沸石的晶体。通常以在反应混合物中使用的所述一种或多种四价元素的至少一种氧化物源的质量的0.01%-10%的比例加入晶种。
按照根据本发明的方法的步骤ii)，对由步骤i)获得的凝胶进行水热处理，优选在120℃-200℃的温度下进行1天至10天的时间，直至IZM- 2沸石形成。有利地，在水热条件下、在自生反应压力下、在优选120℃-195℃、优选150℃-195℃温度下、任选地通过加入气体(例如氮气)使用所述凝胶，直至形成IZM-2沸石晶体。根据本发明，获得结晶所需的时间为1天至10天，优选2天至9天，更优选3天至8天。反应通常在搅拌下或在不搅拌下进行，优选在搅拌下进行。
在反应结束时，当实施根据本发明的制备方法的步骤ii)导致形成所述IZM-2沸石时，优选将形成的IZM-2沸石的固相过滤、洗涤然后干燥。干燥通常在20℃-150℃、优选60℃-100℃的温度下进行5-24小时的时间。然后可以有利地煅烧经干燥的沸石。通常通过X射线衍射分析已经煅烧的IZM-2沸石，该技术也用于确定通过本发明的方法获得的所述沸石的纯度。非常有利地，本发明的方法导致在不存在任何其他结晶相或无定形相下形成IZM-2沸石。然后，所述沸石在干燥步骤之后准备用于随后的步骤，例如煅烧和离子交换。对于这些步骤，可以使用本领域技术人员已知的任何常规方法。
用于煅烧根据本发明的方法获得的IZM-2沸石的步骤优选在500℃ -700℃的温度下进行5-20小时的时间。由煅烧步骤获得的IZM-2沸石不含有任何有机物质，特别是来自有机模板R的有机物质。
在所述煅烧步骤结束时，X射线衍射可用于验证通过根据本发明的方法获得的固体确实是IZM-2沸石。获得的固体具有包括至少记录在表1中的峰的X射线衍射谱。
通过使用采用具有铜的Kα1峰(λ= 1.5406Å)的常规粉末技术的衍射仪的放射性结晶学分析获得该衍射谱。根据由角度2θ表示的衍射峰的位置，使用布拉格(Bragg)关系式计算样品的特征晶面间距dhk1。dhkl的测量误差Δ(dhkl)通过布拉格关系式根据2θ测量中的绝对误差Δ(2θ)计算。±0.02°的绝对误差Δ(2θ)通常是可以接受的。由相应衍射峰的高度测量dhk1的每个值中的相对强度Irel。根据本发明的IZM-2结晶固体的X射线衍射谱包括至少表1中给出的dhk1值处的峰。在dhkl列中，晶面间距的平均值以埃(Å)表示。这些值中的每个值都必须被补充± 0.6Å至± 0.01Å的测量误差Δ (dhk1)：
表1：在煅烧的结晶固体IZM-2的X射线衍射谱上测得的dhk1的平均值和相对强度。
2θ(°) dhkl (Å) Irel 2θ(°) dhkl (Å) Irel
7.23 12.21 Mw 24.34 3.65 Vw
7.60 11.62 Mw 25.78 3.45 Vw
8.70 10.16 W 26.36 3.38 Vw
12.09 7.32 Vw 26.64 3.34 Mw
14.56 6.08 Vw 27.74 3.21 Vw
14.73 6.01 Vw 28.46 3.13 Vw
15.25 5.80 Vw 29.30 3.05 Vw
17.88 4.96 Vw 32.90 2.72 Vw
18.88 4.70 Vw 35.67 2.51 Vw
21.00 4.23 Vs 36.09 2.49 Vw
21.77 4.08 Mw 36.51 2.46 Vw
22.01 4.03 Mw 38.40 2.34 Vw
23.01 3.86 S 42.47 2.13 Vw
23.44 3.79 W 44.48 2.04 Vw
其中：Vs =非常强；S =强；M =中等；Mw =中弱；W =弱；Vw =非常弱。相对强度Irel是关于强度的相对标度给出的，其中100的值归因于X射线衍射谱的最强峰：Vw<15；15≤W<30；30≤Mw<50；50≤M<65；65≤S<85；Vs≥85。
获得通过根据本发明的方法获得的IZM-2沸石的氢型也是有利的。所述氢型可以通过实施与酸、特别是强无机酸例如盐酸、硫酸或硝酸，或与化合物例如氯化铵、硫酸铵或硝酸铵进行离子交换而获得。所述离子交换可以通过采用离子交换溶液一批或多批地将所述IZM-2沸石吸收到悬浮液中来进行。可以在离子交换之前或之后或在两个离子交换步骤之间煅烧所述沸石。优选地，在离子交换之前煅烧所述沸石，以除去包含在沸石的孔中的任何有机物质，从而促进离子交换。
在离子交换后，通过本发明的方法获得的IZM-2沸石可以用作精炼和石油化学领域中用于催化的酸性固体。它还可以用作控制污染的吸附剂或用作用于分离的分子筛。
作为实例，当它用作催化剂时，将根据本发明的方法制备的沸石煅烧、交换并且优选为氢型，并且可以与可以为惰性或催化活性的无机基质缔合，并与金属相缔合。所述无机基质可以简单地作为粘合剂存在，从而使沸石的小颗粒以各种已知的催化剂形式(挤出物、粒料、珠粒、粉末)保持在一起，或者实际上它可以作为稀释剂加入，以迫使工艺中的转化为一定程度，否则会以过快的速率发生，导致催化剂由于焦炭形成过多而堵塞。典型的无机基质特别是用于催化剂的载体材料，例如二氧化硅、各种形式的氧化铝、氧化镁、氧化锆、钛的氧化物、硼、钛、锆、磷酸铝、高岭土、膨润土、蒙脱石、海泡石、绿坡缕石、Fuller土、合成多孔材料(例如SiO2-Al2O3、SiO2-ZrO2、SiO2-ThO2、SiO2-BeO、SiO2-TiO2)或这些化合物的任何组合。无机基质可以是不同化合物的混合物，特别是惰性相和活性相的混合物。
根据本发明方法制备的沸石还可以与至少一种其他沸石结合并用作主要的活性相或添加剂。
通过与选自以下元素的阳离子或氧化物的离子交换或采用其浸渍，将金属相引入单独的沸石、单独的无机基质或无机基质-沸石组装件中：Cu、Ag、Ga、Mg、Ca、Sr、Zn、Cd、B、Al、Sn、Pb、V、P、Sb、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir和来自元素周期分类的任何其他元素。可以全部以相同的方式、或者使用不同的技术、在制备的任何点处、在成型之前或之后以及以任何顺序引入金属。另外，可以在不同金属的沉积之间施加中间处理，例如煅烧和/或还原。
包含根据本发明方法制备的IZM-2沸石的催化剂组合物通常适合于实施用于烃转化的主要方法和用于合成有机化合物(例如醚)的反应。
本领域技术人员已知的任何成型方法都适用于包含IZM-2沸石的催化剂。作为一个实例，它可以使用造粒法或挤出法或成型为珠粒。含有根据本发明方法制备的沸石并且至少部分呈酸性形式的催化剂的成型通常是使得该催化剂优选以挤出物或珠粒的形式用于其用途。
现在将在下面的实施例中说明本发明，在任何情况下这些实施例本质上都不是限制性的。
实施例1：制备1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物(模板RBr2)
向含有50g的N-甲基哌啶(0.51摩尔，99%，Alfa Aesar)和200mL的乙醇的1L烧瓶中加入50g的1,6-二溴己烷(0.20摩尔，99%，Alfa Aesar)。将反应介质搅拌并加热回流5小时。然后将混合物冷却至环境温度并过滤。将混合物倒入300mL的冷的二乙醚中，然后将形成的沉淀物过滤并用100mL的二乙醚洗涤。将获得的固体从乙醇/乙醚混合物中重结晶。将获得的固体在真空下干燥12小时。获得71g的白色固体(即80%的收率)。
该产物具有预期的1H NMR谱。1H NMR(D2O，ppm/TMS)：1.27(4H，m)；1.48(4H，m)；1.61(4H，m)；1.70(8H，m)；2.85(6H，s)；3.16(12H，m)。
实施例2：制备根据本发明的IZM-2固体
将316mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV780，SiO2/Al2O3=80，Zeolyst)与7121.7mg的根据实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将3583mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入1270mg的含有20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将116mg的IZM-2沸石晶种加入合成的混合物中并保持搅拌15分钟。接下来，将2116.6mg的胶态二氧化硅(Ludox HS40，40重量%，Aldrich)加入合成的混合物中，并保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直到获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.0033 Al2O3:0.17 RBr2: 0.165 Na2O: 33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为300。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用去离子水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。图1中给出了煅烧的固体IZM-2的衍射谱。
实施例3：制备根据本发明的IZM-2固体
将303mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV780，SiO2/Al2O=80，Zeolyst)与6848mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将3682mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入925mg的含20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将112mg的IZM-2沸石晶种加入合成的混合物中并保持搅拌15分钟。接下来，将2035.4mg的胶态二氧化硅(Ludox HS40，40重量%，Aldrich)引入合成的混合物中，保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直到获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.0033 Al2O3: 0.17RBr2: 0.125 Na2O: 33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为300。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用去离子水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。
实施例4：制备根据本发明的IZM-2固体
将1803mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV780，SiO2/Al2O3=80，Zeolyst)与20636.3mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将1754mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入3680mg的含20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将334mg的IZM-2沸石晶种加入合成的混合物中并保持搅拌15分钟。接下来，将3847.2mg的胶态二氧化硅(Ludox HS40，40重量%，Aldrich)引入合成的混合物中，保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间直至获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.0066 Al2O3: 0.17RBr2: 0.165 Na2O: 33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为150。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用去离子水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。
实施例5：制备根据本发明的IZM-2固体
将1803mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV780，SiO2 / Al2O3 = 80，Zeolyst)与20636.3mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将12467mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入2788mg的含20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将334mg的IZM-2沸石的晶种加入合成的混合物中并保持搅拌15分钟。接下来，将3847.2mg的胶态二氧化硅(Ludox HS40，40重量%，Aldrich)引入合成的混合物中，保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直至获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2:0.0066 Al2O3: 0.17 RBr2: 0.125 Na2O: 33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为150。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。
实施例6：制备根据本发明的IZM-2固体
将3005mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV780，SiO2/Al2O3=80，Zeolyst)与26916.9mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将5881mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入2439mg的含20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将300mg的IZM-2沸石的晶种加入合成的混合物中，保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直至获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.0125 Al2O3: 0.25 RBr2: 0.125 Na2O:33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为80。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用去离子水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550°C的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。
实施例7：制备根据本发明的IZM-2固体
将3005mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV780，SiO2/Al2O3=80，Zeolyst)与18055.9mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将12928mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入2439mg的含20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将300mg的IZM-2沸石晶种加入合成的混合物中，并保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直至获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.0125 Al2O3: 0.17 RBr2: 0.125 Na2O:33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为80。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用去离子水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。
实施例8：根据本发明制备IZM-2固体
将781mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV720，SiO2/Al2O3=30，Zeolyst)与6076.6mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将4203mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入548mg的含有20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将103mg的IZM-2沸石晶种加入合成的混合物中并保持搅拌15分钟。接下来，将610.3mg的胶态二氧化硅(Ludox HS40，40重量%，Aldrich)加入合成的混合物中，保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直至获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.025 Al2O3: 0.17RBr2: 0.0835 Na2O: 33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为40。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用去离子水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。
实施例9：制备根据本发明的IZM-2固体
将781mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV720，SiO2/Al2O3=30，Zeolyst)与6076.6mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将3985mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入821mg的含有20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将103mg的IZM-2沸石晶种加入合成的混合物中并保持搅拌15分钟。接下来，将610.3mg的胶态二氧化硅(Ludox HS40，40重量%，Aldrich)引入合成的混合物中，保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直至获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.025 Al2O3: 0.17RBr2: 0.125 Na2O: 33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为40。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用去离子水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。
实施例10：制备根据本发明的IZM-2固体
将150mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV720，SiO2/Al2O3=30，Zeolyst)与1043.3mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将742mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入94mg的含有20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将18mg的IZM-2沸石的晶种加入合成的混合物中并保持搅拌15分钟。接下来，将70.4mg的胶态二氧化硅(LudoxHS40，40重量%，Aldrich)引入合成的混合物中，保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直至获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.0278 Al2O3: 0.17 RBr2:0.0835 Na2O: 33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为36。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用去离子水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，随后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。
实施例11：制备根据本发明的IZM-2固体
将150mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV720，SiO2/Al2O3=30，Zeolyst)与2053.1mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将该混合物搅拌10分钟。加入94mg的含有20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将18mg的IZM-2沸石晶种加入合成的混合物中并保持搅拌15分钟。接下来，将70.4mg的胶态二氧化硅(Ludox HS40，40重量%，Aldrich)引入合成的混合物中，保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直至获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.0278 Al2O3: 0.33 RBr2: 0.0835 Na2O: 33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为36。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热6天。将获得的结晶产物过滤、用去离子水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。
实施例12：制备根据本发明的IZM-2固体
将54mg的具有结构类型FAU的沸石(CBV780，SiO2/Al2O3=80，Zeolyst)与1219.1mg的按照实施例1制备的1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物的水溶液(20.04重量%)混合。将558mg的去离子水加入前述混合物中；保持搅拌获得的制品10分钟。加入217mg的含有20重量%的氢氧化钠(98重量%，Aldrich)的水溶液。为了促进结晶固体IZM-2的形成，将5mg的IZM-2沸石晶种加入合成的混合物中并保持搅拌15分钟。接下来，将362.7mg的胶态二氧化硅(LudoxHS40，40重量%，Aldrich)引入合成的混合物中。最后，将61mg的含有10重量%的氟化铵(Aldrich)的水溶液加入合成的混合物中并保持搅拌一段蒸发溶剂所需的时间，直至获得所需的凝胶浓度，即混合物的摩尔组成如下：1 SiO2: 0.0033 Al2O3: 0.17 RBr2: 0.165Na2O: 0.05 NH4F: 33.33 H2O，即SiO2/Al2O3比为300。然后在均化后将该混合物转移至高压釜中。关闭高压釜，然后在170℃和搅拌下加热8天。将获得的结晶产物过滤、用水洗涤，然后在100℃下干燥过夜。然后将该固体引入马弗炉中，在该马弗炉中进行如下煅烧步骤：煅烧循环包括升温至200℃，在200℃的恒温阶段保持2小时，升温至550℃，然后在550℃的恒温阶段保持8小时，然后恢复至环境温度。
通过X射线衍射分析煅烧的固体产物并鉴定为由固体IZM-2构成。

Claims (10)

1.制备IZM-2沸石的方法，所述方法包括至少以下步骤：
i)在含水介质中混合至少一种具有大于或等于30的摩尔比SiO2 (FAU)/Al2O3 (FAU)具有结构类型FAU的沸石、至少一种另外的氧化物XO2源，其中使得摩尔比XO2/SiO2 (FAU)为0-4、至少一种含氮有机化合物R，其中R为1,6-双(甲基哌啶鎓)己烷二溴化物，和至少一种化合价为n的碱金属和/或碱土金属M，其中n是大于或等于1的整数，所述混合物具有以下摩尔组成：
(XO2 + SiO2 (FAU))/Al2O3 (FAU)为10-800，
H2O/(XO2 + SiO2 (FAU))为1-100，
R/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.01-0.6，
M2/nO/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.005-0.35，
其中X是选自以下元素的一种或多种四价元素：硅、锗和钛，SiO2 (FAU)为由FAU沸石提供的SiO2的量，并且Al2O3 (FAU)为由FAU沸石提供的Al2O3的量，
ii)将步骤i)获得的所述混合物在120℃-200℃的温度下水热处理1天至10天的时间，直至形成所述IZM-2沸石。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述具有结构类型FAU的沸石是Y型沸石。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中至少一种碱金属和/或碱土金属M源是氢氧化钠。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中X是硅。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中在混合步骤i)加入另外的氧化物XO2源，从而使得摩尔比XO2/SiO2 (FAU)为0-3。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中步骤i)中获得的反应混合物具有以下摩尔组成：
(XO2 + SiO2 (FAU))/Al2O3 (FAU) 为20-600，
H2O/(XO2 + SiO2 (FAU))为10-70，
R/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.05-0.45，
M2/nO/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.008-0.3。
7.如权利要求6所述的方法，其中步骤i)中获得的反应混合物具有以下摩尔组成：
(XO2 + SiO2 (FAU))/Al2O3 (FAU)为25-450，
H2O/(XO2 + SiO2 (FAU))为15-55，
R/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.085-0.4，
M2/nO/(XO2 + SiO2 (FAU))为0.01-0.25。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中步骤i)的所述混合物还含有至少一种选自其中B是选自阳离子NH4 +、Na+、K+和Li+的阳离子的氟盐和氢氟酸水溶液的氟阴离子BF源。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中步骤ii)的水热处理在120℃-195℃的温度下进行。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中步骤ii)的水热处理进行2天至9天的时间。
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