CN85104949A - 晶状磷铝酸铁及其合成 - Google Patents

Abstract

合成晶状磷铝酸铁具有独特的结构，离子交换性；并能容易地转变成一种催化活性材料。合成方法应用了一种含有有机定向剂和氧化铝、氧化磷及氧化铁源的两相反应混合物。

Description

本发明与合成晶状磷铝酸铁以及它的合成方法有关。

磷酸铝已被人们认识，例如4，310440及4，385994号美国（US）专利所揭示的那样。磷酸铝有着电中性的晶格，因此，它不能有效地作为离子交换剂或者催化剂成份。微孔性磷酸铝具有如下典型组成成份：

其中，R是包藏在磷酸铝内起结晶样板作用的有机胺或季铵盐，X和Y代表填满微孔空隙所需的R和H₂O的量。因为这种材料的铝/磷的原子比大约为1，所以它们实际上不表现出离子交换性，在结构上磷的正电荷被与其对应的铝的负电荷所抵消：

第4，440，871号美国专利指出被称作为磷酸硅铝的材料中没有非铝金属。

在第911，416;911，417;和911，418号加拿大专利中把磷化沸石称作为“磷酸铝硅”沸石。其中某些磷好象被包藏着，并不在其结构组成中。后面的这些含有硅、铝及磷的材料中，其特点是通式为：

其中M是单价阳离子，X的值大约为0.125-1.5，Y为0.05-1.0，Z是水合水分子的数量。在称为硅的包含物（SiLiCa    clathrates）的材料中，其结构上实现了用磷代替硅。（3，128，988号西德专利）。

第4，363，748号美国专利披露了二氧化硅与磷酸铝-钙-锑的结合物，该物质用作氧化脱氢反应的低酸度活性催化剂。第2，068，253号大不列颠专利把二氧化硅与磷酸铝-钙-钨结合，作为一种氧化脱氢用的低酸度活性催化剂。第3，801，704号美国专利指出，磷酸铝经一定方式处理可呈酸性。第4，228，036号美国专利指出一种无定形的氧化铝-磷酸铝-二氧化硅基体与沸石混合可用作裂解催化剂。第3，213，035号美国专利指出用磷酸处理硅酸铝催化剂可改善其硬度，该催化剂是非晶形的。

第2，876，266号美国专利叙述了一种非结晶相的硅磷酸，或其盐的活性物质，它是由予成形的硅酸盐或硅铝酸盐吸收磷酸而制成的非晶体。

在第4，365，095;4，361，705;4，222，896;4，210，560;4，179，358;4，158，621;4，071，471;4，014，945;3，904，500和3，697，500号美国专利中还有有关磷酸铝的其它论述及其它制备方法。由于它们的电中性结构是没有离子交换性的，所以它们只能用作为催化剂的载体或基体。

本发明中的晶状磷铝酸铁具有新颖的结构。它是一种分子筛，呈现离子交换性，并能容易、方便地转变成为具有内在催化活性的材料。

因此，本发明归属于一种由铁、磷及铝组成的一种合成结晶材料，作为被合成物，该材料呈现出如表1中所示的X射线衍射特性，且其组成如下：

其中A为一种有机物，V是A的摩尔数，Q是q价的阳离子，M是一种或几种m价元素，它是从由F⁺² _e，F⁺³ _e，及其组合物，以及其与S⁺⁴ _i的组合物中选择出的，T是t价的阴离子，X，Y，i和j是满足下列关系的数：

Z＝i-j

Z＝Y-X+（4+m）（X+Y）

其中Z为一个大于-1小于+1的数。

本发明的材料之特点在于材料的组成中铝和磷的原子数大于金属铁加硅（以下特将其定义为“M”）的原子数，即，AL+P＞M，由于其晶状组成以及骨架四面体上的T-型位置电荷分布，它被命名为“磷铝酸铁”，该晶状材料在无水状态和作为被合成物，其特征组成如下：

其中V是A的摩尔数，A是夹杂在其中的有机物质，它是在合成中使用的有机定向试剂或有机溶剂，或者在合成中使用有机定向试剂和溶剂的结果;这些有机物充填在磷铝酸铁结构的微孔隙中，且能用煅烧法除去;Q是q价的阳离子;T是t价的阴离子;M是一种或几种m价的原子（加权平均），它可以是F⁺² _e或F⁺³ _e，或F⁺² _e和F⁺³ _e，或上述离子和S⁺⁴ _n的组合;X，Y，i和j是满足下列关系式的数字：

Z＝i-j

Z＝Y-X+（4+m）（X+Y）

其中Z是一个大于-1小于+1的数。当Z大于0时，磷铝酸铁大多为阳离子交换材料，有潜力作为酸性催化剂，这样的催化剂具有与硅酸铝沸石不同的酸性强度谱，它能够有利于某些催化过程。当Z小于0时，磷铝酸铁大多为有可能用作碱性催化剂的阴离子交换剂。该结晶材料同样也能作为金属和金属氧化物的催化剂载体，并且特别适用于这方面，因为其离子交换能力至少为每克0.002毫克当量（0.002mg/g），以后的例子中将看到，它显示了与其它被载金属催化剂相同的催化适应性。

元素M中铁的成份的特点在于其氧化值为+2或+3，以及F⁺² _e离子的“半径比”为0.56，F⁺³ _e则为0.48。M中硅与铁的原子比从0开始，比如从0.0005至小于1。

术语“半径比”定义为元素M的晶体离子半径与氧离子O^-2的晶体离子半径之比。

半径比＝ (元素M的晶体离子半径)/(O^－2的晶体离子半径)

元素的晶体离子半径列于CRC Handbook of Chemistry and Physics，61st Edition，CRC Press，/nc，1980，F-216和F-217页中。在确定半径比时，必须使用以相同方法测量的M原子和氧离子（O^-2）的晶体离子半径。

一般说来，作为合成物，该结晶磷铝酸铁含有铝，磷和元素M，并且这些原素的原子在四面配位体结构位置上有新的结构布局。M与铝加磷的原子比大于0、小于1，通常在0.0001至0.99的范围内。作为合成物该材料中磷与铝的原子比可以从0.01变至100.0。一般认为磷酸铝的磷与铝原子比为1，而其中没有M元素。同样，磷代沸石成份中，有时被称为“硅磷酸铝”沸石，具有的硅铝原子比通常大于1，一般为0.66至8.0，而磷与铝的原子比则小于1，一般为0至1。

本发明的磷铝酸铁最好从两相反应混合物中形成，也就是：一水相和一基本上与水不互溶的有机相。用此方法可以使在合成条件下、通常在水相中不溶的或不稳定的一种或多种反应剂在有机相中溶解。进而，在有有机定向试剂存在的条件下，通过进行无机合成使晶状磷铝酸铁得到微孔性，有机定向剂除了起模板作用外，还能起表面活化作用，有助于含有反应剂的有机相与水相共分散：

在此合成方法中，反应混合物包括元素M的源，阳离子Q，磷和铝，定向试剂A，和基本上不与水互溶的有机溶剂。

按照氧化物的形式和有机化合物，总的两相合成混合物的克分子组成是：

（A）_a∶（Q_2/qO）_b∶（AL₂O₃）_c∶（P₂O₅）_d∶（MO_m/2）_e∶（溶剂）_f∶

（阴离子源）_g∶（H₂O）_n

其中a/（c+d+e）小于4，b/（c+d+e）和e/（c+d）小于2，f/（c+d+e）从0.1至15，g/（c+e+d）小于2，h/（c+d+e）为3至150。

将反应混合物以每小时升高5℃至200℃的速率小心地加热至80℃至300℃，并保持在这一温度范围内，同时不断搅拌，使有机相和水相掺合，直至所期望的磷铝酸铁形成，这通常要在5至500小时之后。结晶过程中反应混合物的PH值保持在2至9。这可以通过调整所加碱的浓度来实现。

予期的磷铝酸铁结晶之后，将反应混合物过滤，将回收的晶体洗涤，比如用水洗，然后干燥，在常压下由25℃加热到150℃。作为非限定性的例子，有用的铝来源包括，任何已知形式铝的氧化物或氢氧化物，铝的有机或无机盐及化合物。

作为非限定性例子，元素M的有用来源包括，任何已知形式的铁元素，及其氧化物或氢氧化物或盐，烷氧基或其它有机化合物，M同样可以包括硅。

作为非限定性例子，磷的有用来源包括，任何已知形式的磷酸或磷的氧化物，磷酸盐或亚磷酸盐以及磷的有机衍生物。

有机定向试剂最好从具有以下化学式的有机鎓化合物中选择：

其中E是四配位元素（如氮或磷），X为负离子（如氟，氯，溴，碘，氢氧化物，乙酸盐，硫酸盐，羧酸盐等）。按上述规定，特别适于作本材料合成的定向剂包括鎓的化合物。其中E是氮，X是卤化物，或氢氧化物。这些非限定性例子包括六甲基已烷联铵的氢氧化物或溴化物。

基本上与水不互溶的有机相起溶剂的作用。例如，它可以是由醇组成的系列化合物中选出的一种或几种化合物。比如，含有5至10个碳原子的链烷醇的有机羟基化合物，酚和萘酚及其它与水互不混溶的有机溶剂。极性有机化合物作有机相较理想。

反应混合物的水相由元素磷、铝和M组成，这些不包括在有机相中。

在更详细地说明此合成方法中，水相包括磷和铝反应剂，例如，磷酸和氧化铝。用已醇作溶剂的有机相包括元素M来源，如四原醇盐。有机定向剂，例如，Br（CH₃）₃N（CH₂）₆N（CH₃）₃Br，同样也用作为表面活化剂，使水相和有机相乳化并改善其界面。在合成期间元素M是靠它的有机化合物的水解，和产物通过界面进入水相的转移，逐步提供给凝胶。

因为元素M，铝和磷必须同时起作用，使本磷铝酸铁形成晶核和结晶，故所有三种元素的供给速度应当匹配。这个意思就是：H₃PO₄和AI₂O₃间的中和反应以及M的有机化合物水解必须是匹配的。因此，氧化铝-磷酸的予消化可能是重要的。而元素M的供给速度更为重要，该速度取决于这样一些因素，界面的大小，温度，水相的PH值，浓度，有机溶剂和M反应剂的性质。

从按条件范围进行的大批合成中所筛选出的资料表明，通过上述方法使磷铝酸铁结晶是分两步进行的。第一步包括在相对的低温和短时间内使含有M-P-AI的凝胶形成，从而容许水解和M的转移，并防止磷酸铝长大。第二步包括在高温下使磷铝酸铁从凝胶态结晶。

如前面所讨论的，由于元素M的水解及转移速度是由界面大小决定的，因此可以设想随着混合的充分将有助于其结合。

如前所述，PH值是一个重要的合成变量。随着磷铝酸铁的形成，PH值应保持在中性左右或高些（也就是，以6或稍高些为好，最高可达9）。由于人们予料磷铝酸铁的碱性稳定性是介于铝的磷酸盐和沸石之间，所以它的PH值最好在8左右或稍高些。由于元素M反应剂的水解起着主要的作用，而且由于在本方法中有控制它的必要性，所以在结晶过程中需要有一个几乎恒定的PH值，（尤其要防止M源的迅速酸解）。这可以通过在加入其它反应剂之前予先消化磷酸中的氧化铝来实现，这种作法可提高合成混合物的初始PH值，使之达到5-7。

为了得到并保持较高的PH值（PH＝8或更大些），甚至可以在有机氢氧化物部分分解后加入无机碱，它同样能起定向试剂的作用。

本发明的磷铝酸铁是一种新型的分子筛，它具有确定类型的晶体结构，此结晶结构显示出表1所示的X射线粉末衍射特征。

表1

晶面间距d（

） 相对强度

10.7±0.1    VS

9.0±0.1    W

8.37±0.1    S

5.35±0.05    W

5.09±0.05    W

4.96±0.05    W

4.51±0.05    W

4.04±0.05    W-m

3.91±0.04    m-s

3.27±0.04    W-m

2.91±0.03    W

这些X射线衍射的数据是使铜的K-α辐射，按Rigaku X-射线系统收集的。衍射线的位置用2θ角表示，θ是布拉格角。衍射线位置的确定是使用步进扫描法，每步的间隔是0.02度角，每步以1秒计时。晶面间距d用

作单位计量，而且衍射线的相对强度用I/I₀，其中I₀是最强线的百分之一，是使用图形拟合程序导出，并且已经扣除了背景的影响。相对强度用下述符号给出，Vs表示很强（75～100%），S表示强（50～74%），m表示中等强（25～49%），W表示弱（0～24%）。虽然其它离子与阳离子之间的替换可以导致晶面间距的某些微小变化，以及相对强度的改变，但是应当知道，X-射线的衍射图案对本发明的结晶形式的磷铝酸铁复合物的所有种类都是特征性的。其它的变化也能够出现，但是这种变化取决于特定样品中的M原子和铝原子的数量比，及磷原子和铝原子的数量比，但也取决于样品热处理的程度。

本发明合成的磷铝酸铁同样能够与一些金属组份紧密地结合作为催化剂使用，可以结合的金属，例如可以是银，钨，钒，钼，铑，铬，锰或者第Ⅷ族的金属，如铂或钯;这样它们能，例如表现出加氢-脱氢或者氧化的催化活性作用。这些组份能够用离子交换法加到复合物中，也可用浸渍法，甚至可以直接混到复合物中。这些组份能浸渍到结晶复合物内或复合物上，例如对于铂，可用含有铂的离子的溶液处理结晶复合物。适用的含铂化合物有氯铂酸，氯化铂以及含有铂胺络合物的多种化合物。

根据众所周知的技术，合成的磷铝酸铁中的阳离子或阴离子能够至少是部分地被取代。此处是使用其它阳离子或阴离子和合成物中的离子交换的方法。比较好的取代阳离子有金属离子，氢离子，氢系离子即氨离子，以及它们的混合物。特别有用的阳离子有氢离子，稀土金属离子，周期表中第ⅡA，ⅢA，ⅣA，ⅠB，ⅡB，ⅢB，ⅣB，ⅥB，和Ⅷ族中的金属离子。

典型的离子交换技术应是，将合成的晶状磷铝酸铁与所期望取代的离子的盐相接触。这类阳离子盐类的实例包括卤化物，比如氯化物，硝酸盐和硫酸盐。

用热处理能有利地将此方法制备的磷铝酸铁热变为另一种形式。这种热处理通常是：加热至少一分钟，而一般又不多于20个小时，温度最低为350℃。虽然能采用负压进行热处理，但人们通常是希望使用常压。这很方便。热处理能在高达1000℃的温度下进行。热处理的产物对某些碳氢化合物转化反应的催化作用特别有用。

此外，无论当磷铝酸铁作为吸附剂，或离子交换材料，或作为有机化合物转化过程中的催化剂使用时，至少应当部份脱水。这能通过在空气或惰性气体中，如氮气等，加热至200℃到600℃实现，并且可以在常压、负压或高压下进行，加热的时间为30分钟至48小时。脱水同样也可以在室温下进行，不过要把磷铝酸铁放在真空中，但为了得到足够的脱水量则需要较长的时间。因此，根据脱水的程度或者对磷铝酸铁所要求的热处理，它可以经过在200℃～1000℃的温度，加热处理1分钟到48小时。

能够将磷铝酸铁晶体成形成各种大小的颗粒。一般地说，能作成粉末状、颗粒状或者有形状的产品。例如能作成能通过2目筛网（Tyler），而不能通过400目筛网（Tyler）的尺寸的挤出颗粒。当合成复合物在模制的情况下，例如用挤压模制，晶体能在干燥前或部份干燥前挤压模制。

有时希望，将磷铝酸铁与另外的抗热材料或抗其它条件的材料结合在一起，以用于有机转化过程。这些材料可以是活性物质，也可以是惰性物质;可以是合成的，也可以是天然出现的沸石;同样也可是无机材料，如粘土，硅石，金属氧化物或硅石和金属氧化物。和磷铝酸铁配合的材料，也就是结合在一起的材料是活性的，它的用处是改进有机转化反应中的催化剂的转化性或选择性或同时改变两者。非活性材料适合用作填充稀释剂，它能在指定的工艺中控制转化，这样使得得到的产品成本低，因为生产中可以省掉其它控制反应速度的手段。这些物质可以和天然粘土结合，如皂浆土或陶土，以改善工业操作条件下的催化剂的破碎强度。这些材料指粘土、氧化物等，其功能是作为催化剂的粘合剂。在工业上提供具有较高破裂强度的催化剂是需要的，因为在工业中使用时希望防止催化剂破裂变成粉末状的物质。正常使用粘土作粘合剂只是为了改善催化剂的破裂强度。

能与本发明的磷铝酸铁组合在一起的天然粘土有蒙脱土和高岭土系，高岭土系包括次班脱岩（Subbentonites）和一般认为是Dixie，McNamee，Georgia，和Florida粘土或其他粘土的高岭土，其中的主要矿物成份是多水高岭土，高岭石，地开石，珍珠陶土或蠕陶土（hallysite，Kaolinite，dickite，nacrite，or    anauxite）。可以使用原生粘土为原料，也可以使用经过煅烧，酸处理或化学改性的粘土。对于本发明的结晶材料有用的粘合材料也包括一些无机氧化物，特别是铝的氧化物和硅的氧化物。

除了前述材料以外，磷铝酸铁结晶能与多孔基质材料组合，例如磷酸铝，硅-铝氧化物，硅-镁氧化物，硅-锆氧化物，硅-钍氧化物，硅-铍氧化物，硅-钛氧化物;同样还有三元复合物，硅-铝-钍氧化物，硅-铝-锆氧化物，硅-铝-镁氧化物，以及硅-镁-锆氧化物。分割得很细小的磷铝酸铁的结晶和无机氧化物凝胶基质的相对比例是很宽的，结晶组份的重量可在1%～90%的范围内改变;更经常的情况是，当组合物制成珠状或制成挤出颗粒时，结晶组份的重量百分数为2%～80%。

在使用本发明的新型材料的具有催化活性的形式作为催化剂的成份时，这样的催化剂可能还含有另外的加氢作用成份，重整原料能在下述条件下转化;重整的温度范围为370℃～540℃;压力为790～7000Kpa，比较好是1480～4930Kpa;液体的小时空速度为0.1～10，较理想的为0.5～4;氢对烃的摩尔比为1～20，以4～12为好。

由本发明分子筛组成的催化剂还能用于正链烷烃的加氢异构反应，但需提供加氢作用的成份，例如铂。加氢异构反应是在下述条件下进行;温度在90℃～375℃，以145℃～290℃为好，液体物料的小时·空速度为0.01～0.2，最好是0.25～0.50;而氢气对烃的摩尔比例为1∶1到5∶1之间。另外，这种催化剂也能用于烯烃或芬烃的异构化，使用的温度范围为200℃～480℃。

使用含有金属元素，如铂，的本发明的结晶材料组成的催化剂能完成的反应有加氢-脱氢反应，脱硫反应，烯烃聚合反应，（齐聚反应）和其他的有机转化反应，例如，醇（甲醇）或醚（二甲醚）转化成烃，在烷基化试剂（乙烯）存在时的芳香化合物（如苯）的烷基化。

为了更充分地说明本发明的实质，及实施本发明的方法，给出下述实例。

测定离子交换容量，是用氨基磺酸溶液滴定气体氨气，氨气是当温度升高到磷铝酸铁中以铵形式存在的成份分解所放出的。该方法记载于Thermochimica    Acta    Vol.Ⅲ，PP.113～124，1971    by    G.T.Kerr    and    A.W.chester。

例1

在泰氟隆（teflon注册商标）容器中制备水凝胶，先将23.1克的86.3%H₃PO₄与30克H₂O和10.0克的Kaiser氧化铝混合，搅拌混合物，使悬浮液在90℃的温度消化1小时，接着向悬浮液中加入92.0ml的2.13N的Diquat-6（OH）₂，即HO（CH₃）₃N（CH₂）₆N（CH₃）₃OH作为定向试剂。然后将混合物转移到不锈钢的高压釜中。再向高压釜中加入52%的溶剂油中的Fe（C₈H₁₅O₂）₃45.7克，制备成二相反应混合物。铁的化合物是2-乙基己酸铁（Ⅲ），其分子量485.47。反应混合物的组成按氧化物的摩尔比计如下：

反应混合物以每小时升高30℃的加热速度加热到130℃，并且以800rpm的速度搅拌下保持该温度4天。起始和最终的PH为7.2。

结果产物用过滤法从反应混合物中分离，用水洗涤后在110℃中干燥。

例2

在例1中合成的磷铝酸铁样品经X-射线分析。发现样品是有新的衍射图案的结晶分子筛，其衍射线示于表2。该衍射图案可完全用基本矢量正交晶系索引。

表2

晶面间距d（ ） 2θ 相对强度I/I₀

10.72    8.24    100.0

9.07    9.77    13.6

8.41    10.51    70.1

6.62    13.37    9.7

5.35    16.57    12.6

5.09    17.40    15.0

4.96    17.85    17.9

4.51    19.68    16.2

4.04    22.00    26.0

3.91    22.70    59.3

3.56    24.99    8.1

3.28    22.18    28.4

晶面间距d（

） 2θ 相对强度I/I₀

3.20    27.83    5.5

3.16    28.26    7.8

2.91    30.68    10.0

2.80    32.000    9.1

例3

重复例1的合成，但是高压釜先以每小时升温30℃，加热到130℃，搅拌（按800rpm）并保持该温度24小时。然后继续加热到180℃，并保持同样的搅拌速度和180℃的温度5天。初始和最终的PH值为7.2。

将最终产品洗涤，在110℃干燥后进行分析，其组成为9.94%的铁，19.71%的磷，12.48%的铝，百分数为重量百分数。

例4

将例3中合成产品的样品送交X-射线分析。发现样品为具有表1所示特征衍射线的结晶材料，并且还发现它明显地含有方钠石样的衍射图案的第二相物质的干扰。扫描电子显微镜查检揭示了两相共存的形态。八面晶体属于立方的方钠石样物相，另一形态（“针轮”“pin    wheels”）应归于本发明的磷铝酸铁晶体，可能是孪晶。

例5

一定量的例3的产物在450℃的空气中煅烧4小时，用IMNH₄NO₃水溶液进行铵离子交换。在升温过程中，释放氨气的峰值温度为250℃和600℃，所用样品含有方钠石样物相的掺杂。放出氨的总量相当于每克样品2.02毫克当量的氨2.02mg/克。在600℃时的峰值相应于0.435mg/克。

例6

取少量的例1的合成产品，基本是纯的本发明的磷铝酸铁，在氮气中，在300℃煅烧4小时，然后用气态氨处理。用潮湿氦气吹净物理吸附的氨。将用氦气吹净过的样品以每分钟升温10℃的速度加热到1000℃，结果分析出在低于200℃，即194℃时氨有解吸峰值。按样品煅烧灰份计算，每克吸收的氨量为2.1mg。

Claims (8)

1、一种含有铁、磷、铝的合成晶状材料，其特征在于，它具有说明书中表1所示的特征性X-射线衍射图案，且有如下组成：

${\mathrm{Av:Q}}^{\mathrm{q+}}{}_i\mathrm{/q:(AIO}{}^{-}{}_2){}_{\mathrm{1-X}}\mathrm{:(PO}{}_2\mathrm{+)}{}_{\mathrm{1-Y}}\mathrm{:(MO}{}^{\mathrm{m-4}}{}_2\mathrm{)X+Y:T}{}^{\mathrm{t-}}{}_j\mathrm{/t}$

其中A是一种有机物，V是A的摩尔数，Q是q价的阳离子，M是一种或几种m价的元素，该元素选自由 $F^{\mathrm{+2}}{}_e\mathrm{,F}{}^{\mathrm{+3}}{}_e$ 及其组合，以及它们与 $S^{\mathrm{+4}}{}_i$ 的组合物；T是t价的阴离子，X，Y，i和j是满足下面关系的数字：

Z=i-j

Z=Y-X+(4+m)(X+Y)

其中Z是一个大于-1小于1的数。

2、在权利要求1所述的晶状材料，其中A是一种有机是向试剂，它由具有下列化学式的有机鎓化合物组成的系列中选出的：

其中E是一种四配位元素，X是一种阴离子;

3、权利要求1或2的合成晶状材料经热处理后，制得的晶状材料。

4、权利要求1所述的任何晶状材料，其中Z大于0。

5、权利要求1至3中任一项所述的晶状材料，其中Z小于0。

6、合成权利要求1所述的含铁、磷、铝的合成晶状材料的方法，这种材料具有说明书中表1所示的特征性X-射线衍射图案，且如下组成：

其中A是一种有机物，V是A的摩尔数，Q是q价的阳离子，M是一种或几种m价的元素，该元素选自由F⁺² _e，F⁺³ _e及其组合，以及它们与S⁺⁴ _i的组合物;T是t价的阴离子，X，Y，i和j是满足下面关系的数字：

Z＝i-j

Z＝Y-X+（4+m）（X+Y）

其中Z是一个大于-1小于1的数。

该合成方法包括：

制备一种由液态有机相和液态水相组成的反应混合物，所述反应混合物含有下述关系的组分：

（A）_a∶（Q_2/9O）_b∶（AI₂O₃）_c∶（P₂O₅）_d∶（MO_m/2）_e∶（溶剂）_f∶（阴离子源）_g∶（H₂O）_n

其中a，b，c，d，e，f，g和h是满足下列关系的数：

a/（c+d+e）小于4，

b/（c+d+e）小于2，

e/（c+d）小于2，

f/（c+d+e）为0.1至15，

g/（c+d+e）小于2，

h/（c+d+e）为3至150，

其中溶剂是一种基本与水不互溶的有机溶剂，并且，在上述反应混合物开始制备时，AI₂O₃，P₂O₅以及MO_m/2的源就溶解或分散在有机相中;

以每小时约5℃至200℃的升温速度将反应混合物加热到80℃至300℃中的一个温度。

搅拌反应混合物以便有机相和水相充分混合;

将反应混合物保持在80℃至200℃中的一个温度，PH值为2～9的条件下;

回收该结晶产物。

7、权利要求6所述的方法，其特征为包括进一步加热金属磷铝酸盐，以除去物质A。

8、一种转化有机化合物的方法，其特征在于，该方法包括使该有机物在转化条件下与一种催化剂相接触，该催化剂含有权利要求1～5中任一项的合成结体材料的一种催化活性物质，或者含有按权利要求7制备的合成晶体材料的一种催化活性物质。