NL9300562A - Method of preparing a porous, synthetic, crystalline material - Google Patents
Method of preparing a porous, synthetic, crystalline material Download PDFInfo
- Publication number
- NL9300562A NL9300562A NL9300562A NL9300562A NL9300562A NL 9300562 A NL9300562 A NL 9300562A NL 9300562 A NL9300562 A NL 9300562A NL 9300562 A NL9300562 A NL 9300562A NL 9300562 A NL9300562 A NL 9300562A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- compound
- boron
- boralite
- chelating agent
- image
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/06—Preparation of isomorphous zeolites characterised by measures to replace the aluminium or silicon atoms in the lattice framework by atoms of other elements, i.e. by direct or secondary synthesis
- C01B39/12—Preparation of isomorphous zeolites characterised by measures to replace the aluminium or silicon atoms in the lattice framework by atoms of other elements, i.e. by direct or secondary synthesis the replacing atoms being at least boron atoms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/86—Borosilicates; Aluminoborosilicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/48—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxidation reactions with formation of hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- C07C2521/08—Silica
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Description
Korte aanduiding: Werkwijze ter bereiding van een poreus, synthetisch kristallijn materiaal.Short designation: Process for preparing a porous, synthetic crystalline material.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter bereiding van een poreus, synthetisch kristallijn materiaal op basis van met borium gemodificeerd siliciumoxyde en met de algemene formule yR20. (l-y)c2/no .B203.xsi02 waarin 0 < y < 1, 4 < x < 1000, R het produkt is dat ontstaat wanneer voor de vorming van het materiaal een organische base gebruikt is, C een kation voorstelt, zoals H+, NH% of een metaal met de waardigheid n.The invention relates to a process for the preparation of a porous synthetic crystalline material based on boron-modified silicon oxide and of the general formula yR20. (ly) c2 / no. B2 O3.xsiO2 where 0 <y <1,4 <x <1000, R is the product that results when an organic base is used to form the material, C represents a cation such as H +, NH% or a metal with the dignity n.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 77.11239 en omvat dat men de oxyden van borium, natrium of een ander alkalimetaal en silicium, en een tetraalkyl- Φ ammoniumverbinding in een waterig medium mengt, en bij een temperatuur van ongeveer 90 tot 250 °C gedurende enkele uren tot enkele weken laat reageren.Such a method is known from Dutch patent application 77.11239 and comprises that the oxides of boron, sodium or another alkali metal and silicon, and a tetraalkyl ammonium compound are mixed in an aqueous medium, and at a temperature of about 90 to 250 ° C react late for several hours to several weeks.
Gevonden is nu een werkwijze ter bereiding van met borium gemodificeerde siliciumoxyden met de hierboven aangegeven formule, die zich onderscheidt van deze bekende werkwijze doordat men een siliciumverbinding, een boriumverbinding en een chelaat-vormend middel onder hydrothermische omstandigheden bij een pH tussen 9 en 14 bij een temperatuur tussen 110 en 220 °c gedurende 1 tot 30 dagen met elkaar laat reageren.A process has now been found for preparing boron-modified silicon oxides of the above formula, which differs from this known process in that a silicon compound, a boron compound and a chelating agent are used under hydrothermal conditions at a pH between 9 and 14 at a temperature between 110 and 220 ° C for 1 to 30 days.
De hierboven aangeduide boriumverbindingen volgens de uitvinding worden in het hiernavolgende kortheidshalve met ,,boralieten,, aangeduid. Deze materialen bezitten bij een hogere Sio2 tot B2o3 verhouding een verbeterde stabiliteit.The boron compounds according to the invention indicated above are hereinafter referred to as "boralites" for the sake of brevity. These materials have an improved stability at a higher SiO2 to B2o3 ratio.
Voorts bezitten deze materialen een nauwkeurig gedefinieerde poreuze kristallijne structuur die verwant is aan de zeolietstruktuur.Furthermore, these materials have a precisely defined porous crystalline structure related to the zeolite structure.
De werkwijze voor de bereiding van de boralieten gaat uit van een hydrothermische reactie van een siliciumverbinding, een boriumverbinding en een geschikt chelaatvormend middel, bij voorkeur een alkyloniumverbinding, bij een pH van 9 tot 14 en bij een temperatuur tussen 100 en 220 °C gedurende 1 tot 30 dagen.The process for the preparation of the boralites starts from a hydrothermal reaction of a silicon compound, a boron compound and a suitable chelating agent, preferably an alkylonium compound, at a pH of 9 to 14 and at a temperature between 100 and 220 ° C for 1 up to 30 days.
Men kan zeer zuivere boralieten bereiden uit organische borium- en siliciumverbindingen, bijvoorbeeld trialkylboraten en tetraalkylorthosilicaten, waarbij men het hydrothermische proces in Teflonvaten (R.T.M.) of in vaten bestaande uit poly-propeen, platina of dergelijke uitvoert om er voor te zorgen dat de alkalische oplossing geen verontreinigingen aan het kristallisatievat onttrekt.High purity boralites can be prepared from organic boron and silicon compounds, for example trialkyl borates and tetraalkyl orthosilicates, the hydrothermal process being carried out in Teflon vessels (RTM) or in polypropylene, platinum or the like vessels to ensure that the alkaline solution no impurities from the crystallization vessel.
De afwezigheid van verontreinigingen verleent de boralieten bijzondere eigenschappen onder andere hydrofobe en dus een ontbrekend dehydraterend vermogen.The absence of impurities gives the boralites special properties, including hydrophobic and thus a lack of dehydrating capacity.
Als een zeer grote zuiverheid niet vereist is, kunnen goedkopere bestanddelen gebruikt worden, bijvoorbeeld in plaats van borium: boorzuur, natriumboraat of borax, en in plaats van silicium: colloidale siliciumoxyde, silicagel, natriumsilicaat, aerosil, enzovoort en voor de kristallisatie vaten uit glas, roestvast staal of dergelijke.If very high purity is not required, cheaper components can be used, for example instead of boron: boric acid, sodium borate or borax, and instead of silicon: colloidal silicon oxide, silica gel, sodium silicate, aerosil, etc. and for the crystallization vessels of glass , stainless steel or the like.
In dit geval bevatten de boralieten verontreinigingen afkomstig uit de bestanddelen of uit het kristallisatievat. In de handel verkrijgbare siliciumoxyden bevatten bijvoorbeeld tot 2000 ppm A12o3 waarbij men heeft vastgesteld dat hoeveelheden tot 10.000 ppm A1203 de structurele en kristallografische eigenschappen niet beïnvloeden, hoewel vanzelfsprekend andere eigenschappen wel beïnvloed worden, bijvoorbeeld het hydrofobe karakter en het dehydraterend vermogen.In this case, the boralites contain impurities from the constituents or from the crystallization vessel. For example, commercially available silicon oxides contain up to 2000 ppm Al2 O3 and it has been found that amounts up to 10,000 ppm Al2 O3 do not affect structural and crystallographic properties, although naturally other properties are affected, for example hydrophobic character and dehydrating capacity.
Als chelaatvormend middel kan men verbindingen gebruiken met een amine-, keton-, alkohol- of zuurfunctie alsmede andere functies, waarbij men bij voorkeur alkylammoniumbasen gebruikt, bijvoorbeeld tetraalkylammoniumhydroxyde. De keuze van dergelijke verbindingen en van de reactiebestanddelen is van beslissende invloed op de gevormde boralieten.As the chelating agent, one can use compounds having an amine, ketone, alcohol or acid function as well as other functions, preferably using alkyl ammonium bases, for example tetraalkylammonium hydroxide. The choice of such compounds and of the reaction components has a decisive influence on the boralites formed.
Men kan ook een mineraliserend middel toevoegen, bijvoorbeeld alkalimetaal- of aardalkalimetaalhydroxyde of -halogenide.A mineralizing agent may also be added, for example, alkali metal or alkaline earth metal hydroxide or halide.
Hierbij wordt erop gewezen dat R20 bij het calcineren van de betreffende boraliet voor een deel maar nooit volledig verdwijnt.It is pointed out here that R20 disappears partly but never completely when the boralite in question is calcined.
Uit de boralieten met de boven aangegeven algemene formule heeft men in het bijzonder vier verschillende typen bereid, die aangeduid zullen worden met boraliet A, boraliet B, boraliet C en boraliet D met een eigen kristalstruktuur, waarvan de Röntgendiffractiespectra van de H+-vormen, na calcineren bij hoge temperaturen (150-750 eC) de kenmerkende in de tabellen A tot D aangegeven lijnen tonen.In particular, four different types have been prepared from the boralites of the general formula indicated above, which will be designated boralite A, boralite B, boralite C and boralite D with their own crystal structure, of which the X-ray diffraction spectra of the H + forms calcination at high temperatures (150-750 eC) show the characteristic lines indicated in Tables A to D.
De aanwezigheid van andere kationen in de plaats van H+ veroorzaakt in het spectrum kleine veranderingen, die op die van de bekende zeolieten lijken.The presence of other cations in place of H + causes small changes in the spectrum, similar to those of the known zeolites.
Het infraroodspectrum (IR) toont een kenmerkende band die afhankelijk is van de hoeveelheid aanwezig borium en die tussen 910 en 925 cm'1 ligt.The infrared spectrum (IR) shows a characteristic band which depends on the amount of boron present and which is between 910 and 925 cm -1.
Boraliet A kan als volgt door de molaire verhouding van de watervrije oxyden worden gekenschetst: yR2o. (1-y) c2/no. b2o3. xsio2, waarin R een tetramethylammonium (TMA)-kation, C:H+, NH+4 of een metaalion met de waardigheid n voorstelt en 8 < x < 30.Boralite A can be characterized by the molar ratio of the anhydrous oxides as follows: yR2o. (1-y) c2 / no. b2o3. xsio2, wherein R represents a tetramethylammonium (TMA) cation, C: H +, NH + 4 or a metal ion of the n value and 8 <x <30.
Het door calcineren van boraliet A gevormde materiaal toont in de H+-vorm, wat de belangrijkste lijnen betreft, het Röntgendiffractiespectrum van Tabel A.The material formed by calcination of boralite A shows in the H + form, in the main lines, the X-ray diffraction spectrum of Table A.
Boraliet B kan als volgt door de molaire verhouding van de watervrije oxyden worden gekenschetst: yR20. (1-y) C2/n0.B 203.xSi02, waarin R een tetraethylammoniumkation (TEA), C:H+, NH+4 of een metaalion met de waardigheid n voorstelt, en 5 < x < 50.Boralite B can be characterized by the molar ratio of the anhydrous oxides as follows: yR20. (1-y) C 2 / nO.B 203.xSiO 2, wherein R represents a tetraethylammonium cation (TEA), C: H +, NH + 4, or a metal ion of the valency n, and 5 <x <50.
Het door calcineren van boraliet B gevormde materiaal toont wat de belangrijkste lijnen betreft in de H+-vorm het Röntgendiffractiespectrum van Tabel B.The material formed by calcination of boralite B shows the X-ray diffraction spectrum of Table B in the main lines in the H + form.
Boraliet C kan als volgt door de molaire verhouding van de watervrije oxyden worden gekenschetst: yR20. (1-y) C2/nO .B203.xSi02, waarin R een tetraethylammonium- of tetrapropylammoniumkation of een stikstof bevattend aminekation, bijvoorbeeld ethyleenamine, C:H+, NH+4 of een metaalkation met de waardigheid n voorstelt, en 4 < x < 1000.Boralite C can be characterized by the molar ratio of the anhydrous oxides as follows: yR20. (1-y) C 2 / nO .B 2 O 3 .xSiO 2, wherein R represents a tetraethylammonium or tetrapropylammonium cation or a nitrogen-containing amine cation, for example ethylene amine, C: H +, NH + 4 or a metal cation of the value n, and 4 <x < 1000.
Het met borium gemodificeerd siliciumoxyde van Voorbeeld V is boraliet C. Het door calcineren van boraliet C gevormde materiaal toont in de H+-vorm, wat de belangrijkste lijnen betreft, het Röntgendiffractiespectrum van Tabel C.The boron-modified silicon oxide of Example V is boralite C. The material formed by calcining boralite C shows, in the main lines, the H + form the X-ray diffraction spectrum of Table C.
Boraliet D kan als volgt door de molaire verhouding van de watervrije oxyden worden gekenschetst: yR20. (1-y) C2/n0. B203. xSi02 , waarin R een tetrabutylammoniumkation, C:H+, NH+4 of een metaalion met de waardigheid n voorstelt, en 4 < x < 20.Boralite D can be characterized by the molar ratio of the anhydrous oxides as follows: yR20. (1-y) C2 / n0. B203. xSiO2, where R represents a tetrabutyl ammonium cation, C: H +, NH + 4 or a metal ion of the n value, and 4 <x <20.
Het door calcineren van boraliet D gevormde materiaal toont in de H+-vorm, wat de belangrijkste lijnen betreft, het Röntgendiffractiespectrum van Tabel D.The material formed by calcination of boralite D shows in the H + form, in the main lines, the X-ray diffraction spectrum of Table D.
Boralieten zijn met of zonder waterdamp zeer stabiel bij hoge temperaturen.Boralites are very stable at high temperatures with or without water vapor.
De boralieten, in het bijzonder de bovengenoemde A-, B-, C- en D-boralieten, kunnen op zichzelf of gedispergeerd op een meer of minder inerte drager, bij voorkeur siliciumoxyde, aluminiumoxyde of kleiachtige materialen, voor katalytische reacties of absorptieprocessen gebruikt worden en in een groot aantal, onder andere de hierbovengenoemde reakties, toegepast worden.The boralites, in particular the aforementioned A, B, C and D boralites, can be used alone or dispersed on a more or less inert support, preferably silicon oxide, alumina or clay-like materials, for catalytic reactions or absorption processes and are used in a large number, including the above-mentioned reactions.
De uitvinding wordt nu aan de hand van de volgende voorbeelden nader toegelicht.The invention is now further illustrated by the following examples.
VOORBEELD IEXAMPLE I
Dit voorbeeld beschrijft de bereiding van boraliet A.This example describes the preparation of boralite A.
Men vult een houder uit Pyrexglas onder co2-vrije atmosfeer met 132 g van een 25%'s oplossing van tetramethylammoniumhydroxy-de in water en voegt onder roeren 18,6 g boorzuur toe.A container of Pyrex glass under a co2-free atmosphere is filled with 132 g of a 25% solution of tetramethylammonium hydroxide in water and 18.6 g of boric acid are added with stirring.
Nadat alles opgelost is voegt men nog steeds onder roeren 187,5 g tetraethylorthosilicaat toe.After everything has dissolved, 187.5 g of tetraethyl orthosilicate are still added with stirring.
Men verhit het reaktiemengsel onder roeren op 60 ?c waarbij langzaam een wit melkachtig neerslag ontstaat, en zuigt gelijktijdig de door hydrolyse van ethylsilicaat gevormde ethanol af.The reaction mixture is heated to 60 DEG C. with stirring, slowly producing a white milky precipitate, and the ethanol formed by hydrolysis of ethyl silicate is simultaneously filtered off.
Na 12 uren is alle alcohol verdwenen en voegt men 0,18 g KOH en gedestilleerd water tot een totaal volume van ongeveer 300 ml toe. Daarna plaatst men het reaktiemengsel in een met Teflon beklede statische autoclaaf en begint de 12 dagen durende hydrothermische behandeling bij 145 °C. Men laat het gevormde produkt tot kamertemperatuur af koelen, verzamelt op een filter, wast zorgvuldig met gedestilleerd water en droogt bij 120 °C.After 12 hours, all alcohol is gone and 0.18 g KOH and distilled water are added to a total volume of about 300 ml. The reaction mixture is then placed in a Teflon-coated static autoclave and the 12-day hydrothermal treatment is started at 145 ° C. The formed product is allowed to cool to room temperature, collected on a filter, carefully washed with distilled water and dried at 120 ° C.
Het produkt bestaat uit kristallen met een doorsnede van ongeveer 0,1 - 0,5 micron.The product consists of crystals with a diameter of about 0.1 - 0.5 microns.
Een deel van het monster wordt bij 750 °C gecalcineerd.Part of the sample is calcined at 750 ° C.
De molaire verhouding van SiO^-B^ van het produkt bedraagt 11. Het Röntgendiffractiespectrum van de H+-vorm komt overeen met de gegevens van Tabel A.The molar ratio of SiO2 -B2 of the product is 11. The X-ray diffraction spectrum of the H + form corresponds to the data in Table A.
Het IR-spectrum toont een kenmerkende band voor borium bij 921 cm1 die niet in normale zeolieten voorkomt. VOORBEELD IIThe IR spectrum shows a typical band for boron at 921 cm1 that does not exist in normal zeolites. EXAMPLE II
Dit voorbeeld beschrijft de bereiding van boraliet A uit colloidaal siliciumoxyde.This example describes the preparation of boralite A from colloidal silicon oxide.
Volgens de werkwijze en in de volgorde van Voorbeeld I vult men een houder uit Pyrexglas met 210 g van een 25 gew.%'s oplossing van tetramethylammoniumhydroxyde, 27 g H3B03 en 240 g Ludox colloidaal siliciumoxyde (concentratie 40%).According to the procedure and in the order of Example I, a Pyrex glass container is filled with 210 g of a 25 wt.% Solution of tetramethylammonium hydroxide, 27 g of H3B03 and 240 g of Ludox colloidal silicon oxide (concentration 40%).
Na l uur roeren en verhitten op 80 °C plaatst met het reaktiemengsel in een titaanautoclaaf met een inhoud van 1 liter, voorzien van een roerder, en onderwerpt aan de 10 dagen durende hydrothermische behandeling bij 150 °C onder de vanzelf gevormde druk.After stirring and heating at 80 ° C for 1 hour, place the reaction mixture in a 1 liter titanium autoclave equipped with a stirrer and subject to the 10 day hydrothermal treatment at 150 ° C under the self-generated pressure.
Het kristallijne reaktieprodukt wordt op een filter verzameld, gewassen en gedroogd en 6 uren bij 750 °c gebrand. Het toont in de H+-vorm het in Tabel A aangegeven Röntgendiffractiespectrum en een IR-band bij 917 cm1.The crystalline reaction product is collected on a filter, washed and dried and fired at 750 ° C for 6 hours. It shows in the H + form the X-ray diffraction spectrum shown in Table A and an IR band at 917 cm1.
Dit produkt bezit nog de volgende eigenschappen:This product still has the following properties:
Werkelijke dichtheid (heliummethode) : 2,19 g/cm3,Actual density (helium method): 2.19 g / cm3,
Zuurgraad (CsCl-methode) : pH 2,4Acidity (CsCl method): pH 2.4
S1O2 * B2O3 ~ 12,3 VOORBEELD IIIS1O2 * B2O3 ~ 12.3 EXAMPLE III
Dit voorbeeld beschrijft de bereiding van poreus synthetisch kristallijn boraliet van het B-type.This example describes the preparation of B-type porous synthetic crystalline boralite.
Onder de voorwaarden van Voorbeeld II laat men 110 g van een 25 gew.%'s oplossing van tetraethylammoniumhydroxyde, 12 g boorzuur en 100 g 40%'s A.S. colloidaal siliciumoxyde reageren.Under the conditions of Example II, 110 g of a 25 wt% solution of tetraethylammonium hydroxide, 12 g of boric acid and 100 g of 40% A.S. react colloidal silicon oxide.
De hydrothermische behandeling duurt 9 uren bij 150 °c in een met Teflon beklede statische autoclaaf met een inhoud van 300 ml.The hydrothermal treatment takes 9 hours at 150 ° C in a 300 ml Teflon-coated static autoclave.
Het gevormde kristallijne produkt, dat na filtreren, wassen, drogen en branden ontstaat, bestaat uit bolvormige deeltjes met een gemiddelde diameter van 1,3 micron.The crystalline product formed, which arises after filtration, washing, drying and burning, consists of spherical particles with an average diameter of 1.3 microns.
De chemische analyse levert een molaire verhouding van sio2 tot B2o3 van 6,86. Het Röntgenspectrum in de H+-vorm na calcineren bij 550 °C komt overeen met de gegevens van Tabel B. Het IR-spectrum toont een kenmerkende band bij 921 cm'1.The chemical analysis provides a molar ratio of SiO2 to B2o3 of 6.86. The X-ray spectrum in the H + form after calcination at 550 ° C corresponds to the data in Table B. The IR spectrum shows a characteristic band at 921 cm -1.
Het soortelijk oppervlak, dat volgens de BET-methode met stikstof wordt bepaald, bedraagt 421 m2/g.The specific surface area, which is determined with nitrogen according to the BET method, is 421 m2 / g.
Het poriënvolume bedraagt 0,18 cm3/g/ de werkelijke dichtheid (heliummethode) 2,32 g/cm3. De zuurgraad is volgens de CsCl-methode gelijk aan pH van 1,8.The pore volume is 0.18 cm3 / g / the actual density (helium method) 2.32 g / cm3. The acidity according to the CsCl method is equal to a pH of 1.8.
VOORBEELD IVEXAMPLE IV
Dit voorbeeld beschrijft de bereiding van boraliet C. Volgens de werkwijze van Voorbeeld I laat men 90 g 25 gew.%'s tetrapropylammoniumhydroxyde, 37,5 g boorzuur, 125 ml gedestilleerd water en 62,4 g tetraethylorthosilicaat met elkaar reageren.This example describes the preparation of boralite C. Following the procedure of Example I, 90 g of 25 wt% tetrapropylammonium hydroxide, 37.5 g of boric acid, 125 ml of distilled water and 62.4 g of tetraethyl orthosilicate are reacted.
Na behandeling in de autoclaaf van Voorbeeld III bij 160 °C gedurende 11 dagen en de gebruikelijke behandeling ter verkrijging van de H+-vorm, verkrijgt men een produkt met olijfvormige deeltjes met afmetingen van 10-15 micron, een Röntgendiffractiespectrum dat overeenkomt met de gegevens van Tabel C en een IR-band bij 920 cm'1, terwijl de molaire verhouding van Si02 tot B203 4 bedraagt.After autoclaving of Example III at 160 ° C for 11 days and the usual treatment to obtain the H + form, a product with olive particles with dimensions of 10-15 microns, an X-ray diffraction spectrum corresponding to the data of Table C and an IR band at 920 cm -1, while the molar ratio of SiO 2 to B 2 O 3 is 4.
VOORBEELD VEXAMPLE V
Volgens de werkwijze van Voorbeeld IV laat men achtereenvolgens 37,5 g orthoboorzuur, 250 ml water, 3 g KOH, 180 g van een 25 gew.%'s oplossing van tetrapropylammoniumhydroxyde, 5 g KBr en 124,8 g tetraethylorthosilicaat met elkaar reageren.According to the procedure of Example IV, 37.5 g of orthoboric acid, 250 ml of water, 3 g of KOH, 180 g of a 25% by weight solution of tetrapropylammonium hydroxide, 5 g of KBr and 124.8 g of tetraethyl orthosilicate are reacted successively.
Na behandeling in de autoclaaf van Voorbeeld II gedurende 6 dagen bij 175 °C en na de gebruikelijke behandeling ter verkrijging van de H+-vorm ontstaat een bolvormig produkt met een Röntgendiffractiespectrum overeenkomende met dat van boraliet C zoals aangegeven in Tabel C, een IR-band bij 915 cm'1 en een molaire verhouding van Si02 tot B203 van 11,2.After autoclaving Example 2 for 6 days at 175 ° C and after the usual treatment to obtain the H + form, a spherical product with an X-ray diffraction spectrum corresponding to that of boralite C as indicated in Table C, an IR band is formed at 915 cm -1 and a molar ratio of SiO 2 to B 2 O 3 of 11.2.
Werkelijke dichtheid (heliummethode) : 2,36 g/cm3Actual density (helium method): 2.36 g / cm3
Soortelijk oppervlak (BET-methode met stikstof) : 377 m2/g.Specific surface area (BET method with nitrogen): 377 m2 / g.
Poriënvolume : 0,18 cm3/g. Poriëndiameter van 5 tot 30 X-eenheden.Pore volume: 0.18 cm3 / g. Pore diameter from 5 to 30 X units.
VOORBEELD VIEXAMPLE VI
Volgens de werkwijze van Voorbeeld IV laat men achtereenvolgens 30 g tetramethylorthosilicaat, 14,6 g triethylboraat, 1100 g water, 80 g tetrapropylammoniumhydroxyde (25 gew.%) en 2 g KOH reageren en 6 dagen bij 190 °C kristalliseren, waarna men wast en volgens voorbeeld IV behandelt.Following the procedure of Example IV, 30 g of tetramethyl orthosilicate, 14.6 g of triethyl borate, 1100 g of water, 80 g of tetrapropylammonium hydroxide (25% by weight) and 2 g of KOH are reacted successively and crystallized at 190 ° C for 6 days, followed by washing and according to example IV.
Het Röntgendiffractiespectrum van de H+-vorm na calcineren bij 550 °c komt overeen met die van boraliet C uit Tabel C. De molaire verhouding van Si02 tot B203 is 17 en het soortelijk oppervlak‘volgens de BET-methode bedraagt 380 m2/g.The X-ray diffraction spectrum of the H + form after calcination at 550 ° C corresponds to that of boralite C from Table C. The molar ratio of SiO 2 to B 2 O 3 is 17 and the surface area according to the BET method is 380 m2 / g.
VOORBEELD VIIEXAMPLE VII
Dit voorbeeld beschrijft de bereiding van boraliet C. Volgens de werkwijze van Voorbeeld ÏV laat men achtereenvolgens 130 g tetraethylorthosilicaat, 15 g boorzuur, 250 ml water, 70 g tetrapentylammoniumhydroxyde, in 250 ml water en 5 g KOH in 50 ml water reageren.This example describes the preparation of boralite C. Following the procedure of Example IV, 130 g of tetraethyl orthosilicate, 15 g of boric acid, 250 ml of water, 70 g of tetrapentylammonium hydroxide, are reacted successively in 250 ml of water and 5 g of KOH in 50 ml of water.
Men roert 24 uren bij 60 tot 80 °C en bewaart het mengsel 12 dagen bij 165 °C in een titaanautoclaaf met een inhoud van 1 liter en voorzien van een roerder. Het bij 550 °C gecalcineerde produkt bezit het Röntgendiffractiespectrum van boraliet C zoals aangegeven in Tabel C.The mixture is stirred for 24 hours at 60 to 80 ° C and the mixture is stored for 12 days at 165 ° C in a 1 liter titanium autoclave equipped with a stirrer. The product calcined at 550 ° C has the X-ray diffraction spectrum of boralite C as indicated in Table C.
Molaire verhouding Si02 tot B203 = 13,9.SiO 2 to B 2 O 3 molar ratio = 13.9.
VOORBEELD VIIIEXAMPLE VIII
Dit voorbeeld beschrijft de bereiding van boraliet c. Volgens de werkwijze van Voorbeeld IV laat men 88,7 g tetra-ethylammoniumhydroxyde (20 gew.% oplossing), 4,15 g H3B03 en 62,5 g tetraethylorthosilicaat met elkaar reageren. Uit de aldus verkregen heldere oplossing wordt ethanol bij 60 tot 80 ec verdampt zonder dat zich een gel vormt. Men bewaart het mengsel 10 dagen bij 150 °C in een roestvast stalen autoclaaf met een inhoud van 250 ml.This example describes the preparation of boralite c. 88.7 g of tetraethylammonium hydroxide (20 wt.% Solution), 4.15 g of H3BO3 and 62.5 g of tetraethyl orthosilicate are reacted according to the procedure of Example IV. From the clear solution thus obtained, ethanol is evaporated at 60 to 80 ° C without a gel forming. The mixture is stored for 10 days at 150 ° C in a 250 ml stainless steel autoclave.
Er vormt zich onder deze omstandigheden een dicht gel dat men in 100 ml gedestilleerd water suspendeert en waaraan men 2,5 g KOH toevoegt. Men verhit het mengsel onder roeren op 80 °C en verdampt water tot een totaalvolume van 250 ml verkregen is. De bewerking wordt eventueel herhaald tot het gel melkachtig geworden is.Under these conditions a dense gel forms which is suspended in 100 ml distilled water and to which 2.5 g KOH is added. The mixture is heated to 80 ° C with stirring and water is evaporated until a total volume of 250 ml is obtained. The operation is optionally repeated until the gel has turned milky.
Men laat de gel 15 dagen bij 175 °C in een autoclaaf staan waarna men verder behandelt zoals beschreven in Voorbeeld IV.The gel is left in an autoclave at 175 ° C for 15 days after which it is further treated as described in Example IV.
Het Röntgendiffractiespectrum in de H+-vorm, toont na calcineren bij 550 °c de in Tabel C voor boraliet c aangegeven waarde.The X-ray diffraction spectrum in the H + form, after calcination at 550 ° C, shows the value indicated in Table C for boralite c.
De verhouding van Si02 tot B203 is 12,1.The ratio of SiO 2 to B 2 O 3 is 12.1.
VOORBEELD IXEXAMPLE IX
Dit voorbeeld beschrijft de bereiding van boraliet C uit ethyleendiamine.This example describes the preparation of boralite C from ethylenediamine.
Volgens de werkwijze van Voorbeeld II laat men 4,25 g NaOH, 120 ml water, 6 g H3B03 , 85 g ethy leendiamine en 50 g 40%'s Ludox A.S. colloidaal siliciumoxyde reageren.According to the procedure of Example II, 4.25 g of NaOH, 120 ml of water, 6 g of H3BO3, 85 g of ethylenediamine and 50 g of 40% Ludox A.S. react colloidal silicon oxide.
De hydrothermische behandeling wordt in een 300 ml bevattende met Teflon beklede autoclaaf gedurende 9 dagen bij 175 °C uitgevoerd.The hydrothermal treatment is carried out in a 300 ml Teflon-coated autoclave at 175 ° C for 9 days.
Het Röntgendiffractiespectrum van de bij 550 °C gecalcineerde H+-vorm komt overeen met de gegevens in Tabel C voor boraliet C.The X-ray diffraction spectrum of the H + form calcined at 550 ° C is consistent with the data in Table C for boralite C.
De molaire verhouding van Si02 tot B203 is 11,3. VOORBEELD XThe molar ratio of SiO 2 to B 2 O 3 is 11.3. EXAMPLE X
Dit voorbeeld beschrijft de bereiding van boraliet D. Volgens de werkwijze van Voorbeeld I laat men 225 g van een 40 gew.%fs oplossing van tetrabutylammoniumhydroxyde, 20 g boorsuur, 200 g tetraethylorthosilicaat en 0,2 g KOH reageren en vult na verdampen van ethanol met gedestilleerd water aan tot 1 liter.This example describes the preparation of boralite D. Following the procedure of Example I, 225 g of a 40 wt.% F solution of tetrabutyl ammonium hydroxide, 20 g of boric acid, 200 g of tetraethyl orthosilicate and 0.2 g of KOH are reacted and charged after evaporation of ethanol to 1 liter with distilled water.
De hydrothermische behandeling wordt 12 dagen bij 165 ec in een titaanautoclaaf, voorzien van een roerinrichting, uitgevoerd.The hydrothermal treatment is carried out at 165 ° C for 12 days in a titanium autoclave equipped with a stirrer.
Het kristallijne bij 550 °C gecalcineerde produkt bezit in de H+-vorm het Röntgendiffractiespectrum van boraliet D, zoals aangegeven in Tabel D. Het IR-spectrum toont een voor borium kenmerkende band bij 919 cm'1. Het soortelijk oppervlak (BET/methode met stikstof) bedraagt 415 m2/g, terwijl het poriënvolume 0,18 cm3/g bedraagt.The crystalline product calcined at 550 ° C has in the H + form the X-ray diffraction spectrum of boralite D, as indicated in Table D. The IR spectrum shows a boron-characteristic band at 919 cm -1. The specific surface area (BET / method with nitrogen) is 415 m2 / g, while the pore volume is 0.18 cm3 / g.
De molaire verhouding van Si02 tot B203 is 4,8. VOORBEELD XIThe molar ratio of SiO 2 to B 2 O 3 is 4.8. EXAMPLE XI
Volgens de werkwijze van voorbeeld X laat men 113 g van een 40 gew.%'s oplossing van tetrabutylammoniumhydroxyde, 10 g boorzuur en 75 g 40%'s Ludox A.S. colloidaal siliciumoxyde met elkaar reageren.Following the procedure of Example X, 113 g of a 40 wt% solution of tetrabutyl ammonium hydroxide, 10 g of boric acid and 75 g of 40% Ludox A.S. colloidal silicon oxide react with each other.
De hydrothermische behandeling wordt 12 dagen bij 150 °C in een met Teflon beklede autoclaaf uitgevoerd.The hydrothermal treatment is carried out in a Teflon coated autoclave at 150 ° C for 12 days.
Het aldus verkregen kristallijne produkt bezit een molaire verhouding van Si02 tot B203 van 10,4, terwijl de bij 550 °C gecalcineerde H+-vorm het Röntgendiffractiespectrum toont van Tabel D. Het IR-spectrum toont een kenmerkende band bij 918 cm'1.The crystalline product thus obtained has a molar ratio of SiO 2 to B 2 O 3 of 10.4, while the H + form calcined at 550 ° C shows the X-ray diffraction spectrum of Table D. The IR spectrum shows a typical band at 918 cm -1.
Het soortelijk oppervlak (BET-methode met stikstof) bedraagt 335 m2/g en het poriënvolume 0,155 cm3/g.The specific surface area (BET method with nitrogen) is 335 m2 / g and the pore volume is 0.155 cm3 / g.
VOORBEELD XIIEXAMPLE XII
Men vult een elektrisch verhitte buisvormige reaktor met een inwendige diameter van 8 mm met 3 ml van de katalysator boraliet A, bereid volgens de werkwijze van voorbeeld I, met een korrelgrootte van 14 tot 30 mesh (ASTM, USA-series).An electrically heated tubular reactor with an internal diameter of 8 mm is filled with 3 ml of the catalyst boralite A, prepared according to the method of example I, with a grain size of 14 to 30 mesh (ASTM, USA series).
Via een verhitte buis en een doseerpomp vult men de reaktor met hete methyl-tert.butylether.The reactor is filled with hot methyl tert-butyl ether via a heated tube and a metering pump.
Benedenstrooms van de reaktor is een op 6 bar ingesteld ventiel aangebracht dat met een verwarmd monstertrekkend toestel is verbonden waarmee na drukvermindering reaktoreffluent naar een gaschromatograaf kan worden gevoerd.Downstream of the reactor is a valve set at 6 bar which is connected to a heated sample-drawing device with which reactor effluent can be fed to a gas chromatograph after a pressure drop.
Bij de in tabel E aangegeven temperaturen wordt methyl-tert.butylether in een hoeveelheid van 6 cm3 per uur, dat wil zeggen met een LHSV (ruimtelijke snelheid) van 2 toegevoerd. De resultaten zijn in tabel E samengevat.At the temperatures shown in Table E, methyl tert.-butyl ether is fed in an amount of 6 cc per hour, i.e. at an LHSV (spatial speed) of 2. The results are summarized in Table E.
VOORBEELD XIIIEXAMPLE XIII
Men vult de reaktor van voorbeeld XII met 3 ml van deThe reactor of Example XII is charged with 3 ml of the
volgens voorbeeld III bereide katalysator boraliet B met een korrelgrootte van 30 tot 50 mesh (ASTM, USA-serie). Bij een druk van 6 bar en volgens de werkwijze van Voorbeeld XII verkrijgt men de in tabel F samengevatte resultaten. VOORBEELD XIVBoralite B catalyst prepared according to Example III with a grain size of 30 to 50 mesh (ASTM, USA series). The results summarized in Table F are obtained at a pressure of 6 bar and according to the procedure of Example XII. EXAMPLE XIV
Men vult de reaktor van Voorbeeld XII met 2 ml van de volgens voorbeeld IV bereide katalysator boraliet C met een korrelgrootte van 7 tot 14 mesh (ASTM, USA-serie). Volgens de werkwijze van Voorbeeld XII voert men methyl-tert.-butylether toe en zet de proef enige uren voort om te kunnen vaststellen of de werking van de katalysator constant blijft.The reactor of Example XII is charged with 2 ml of the boralite C catalyst prepared according to example IV with a grain size of 7 to 14 mesh (ASTM, USA series). Methyl tert.-butyl ether is charged according to the procedure of Example XII and the test is continued for a few hours to determine whether the operation of the catalyst remains constant.
De werkwijze wordt in een oven bij 150 °C, een druk van 6 bar en een LHSV van 2 uitgevoerd. De resultaten zijn in Tabel G samengevat.The process is carried out in an oven at 150 ° C, a pressure of 6 bar and an LHSV of 2. The results are summarized in Table G.
VOORBEELD XVEXAMPLE XV
Men vult de reaktor van Voorbeeld XII met 3 ml (1,35 g) boraliet D, bereid volgens de werkwijze van Voorbeeld X, met een korrelgrootte van 30 tot 50 mesh (ASTM, USA-serie).The reactor of Example XII is charged with 3 ml (1.35 g) boralite D, prepared according to the procedure of Example X, with a grain size of 30 to 50 mesh (ASTM, USA series).
Men voert methyl-tert.butylether toe onder de in Tabel H, aangegeven voorwaarden. De resultaten zijn in Tabel H samengevat.Methyl tert-butyl ether is added under the conditions indicated in Table H. The results are summarized in Table H.
TABEL ATABLE A
BORALIET TYPE ABORALITE TYPE A
Netvlak afstanden Relatieve intensiteit d (A)Mesh plane distances Relative intensity d (A)
8,82 M8.82 M
8,25 S8.25 S
6,52 M6.52 M
6,12 M6.12 M
5,61 MW5.61 MW
5,32 W5.32 W
4,42 MW4.42 MW
4,27 MW4.27 MW
4,09 MW4.09 MW
4,02 MW4.02 MW
3,92 MW3.92 MW
Vervolg Tabel AContinued Table A
3,83 Μ3.83 Μ
3.47 W3.47 W.
3,42 W3.42 W.
3,27 MW3.27 MW
2,88 W2.88 W.
2,74 W2.74 W.
2.47 W Betekenis: VS = zeer sterk MW = gemiddeld S = sterk W = zwak2.47 W Meaning: VS = very strong MW = medium S = strong W = weak
Bij verandering van de molaire verhouding Si02 tot B203, de calcineringstemperatuur en het betreffende kation veranderen de bovengenoemde waarden enigszins,When the molar ratio SiO 2 to B 2 O 3, the calcination temperature and the cation in question change, the above values change slightly,
TABEL BTABLE B
BORALIET TYPE BBORALITE TYPE B
Netvlak afstanden Relatieve intensiteit d (A)Mesh plane distances Relative intensity d (A)
11,23 S11.23 S
6,52 W6.52 W.
5.98 W5.98 W.
4,08 MW4.08 MW
3,90 S3.90 S
3,46 MW3.46 MW
3,26 MW3.26 MW
3.05 W3.05 W.
2.98 MW2.98 MW
2,65 W2.65 W.
2.05 W Betekenis: vs = zeer sterk MW = gemiddeld S = sterk w = zwak2.05 W Meaning: vs = very strong MW = medium S = strong w = weak
Bij verandering van de molaire verhouding Si02 tot B203, de calcinatietemperatuur en het betreffende kation veranderen de bovengenoemde waarden enigszins.When the molar ratio SiO 2 to B 2 O 3, the calcination temperature and the cation in question change, the above values change slightly.
TABEL CTABLE C
BORALIET TYPE CBORALITE TYPE C
Netvlak afstanden Relatieve intensiteit d (A)Mesh plane distances Relative intensity d (A)
11,09 VS11.09 US
9.94 S9.94 S
9,67 MW9.67 MW
6.66 W6.66 W
6.33 MW6.33 MW
5.96 MW5.96 MW
5.67 MW5.67 MW
5,55 MW5.55 MW
5.33 W5.33 W
5,00 W5.00 W.
4.95 W4.95 W.
4.58 W4.58 W
4.34 W4.34 W
4,24 MW4.24 MW
3,98 W3.98 W.
3,83 S3.83 S
3,80 S3.80 S
3,73 MW3.73 MW
3,70 M3.70 M
3,63 MW3.63 MW
3,46 W3.46 W.
3,42 W3.42 W.
3,33 W3.33 W.
3,29 W3.29 W.
3,23 W3.23 W.
3,03 MW3.03 MW
2.97 MW2.97 MW
2,93 W2.93 W.
2,72 W2.72 W.
Vervolg Tabel CContinued Table C
2.59 W2.59 W
2.48 W2.48 W.
2,41 W2.41 W.
2,38 W2.38 W.
2,00 MW2.00 MW
1.98 MW Betekenis: VS = zeer sterk MW = gemiddeld S = sterk W = zwak1.98 MW Meaning: VS = very strong MW = medium S = strong W = weak
Bij verandering van de molaire verhouding sio2 tot B203, de calcinatietemperatuur en het betreffende kation veranderen de bovengenoemde waarden enigszins.When the molar ratio SiO2 to B2O3, the calcination temperature and the cation in question change, the above values change slightly.
TABEL DTABLE D
BORALIET TYPE DBORALITE TYPE D
Netvlak afstanden Relatieve intensiteit d (A)Mesh plane distances Relative intensity d (A)
11,12 VS11.12 US
10,00 S10.00 S
6,67 W6.67 W
6,36 W6.36 W.
5.97 M5.97 M
5,56 MW5.56 MW
4.99 MW4.99 MW
4,59 W4.59 W
4,34 W4.34 W.
3,83 S3.83 S
3,70 M3.70 M
3,62 W3.62 W.
3,46 W3.46 W.
3,33 W3.33 W.
3,04 W3.04 W.
2.97 MW2.97 MW
2,50 W2.50 W.
2.48 W2.48 W.
Vervolg Tabel DContinued Table D
2,00 MW2.00 MW
Betekenis: VS = zeer sterk MW = gemiddeld S = sterk W = zwakMeaning: VS = very strong MW = medium S = strong W = weak
Bij verandering van de molaire verhouding Si02 tot B203, de calcinatietemperatuur en het betreffende kat ion veranderen de bovengenoemde waarden enigszins.When the molar ratio SiO 2 to B 2 O 3, the calcination temperature and the relevant cation are changed, the above values change slightly.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT24844/78A IT1096596B (en) | 1978-06-22 | 1978-06-22 | SYNTHETIC SILICA-BASED MATERIAL |
IT2484478 | 1978-06-22 | ||
IT2263879A IT1166822B (en) | 1979-05-14 | 1979-05-14 | SYNTHETIC MATERIALS CONSTRUCTED BY SILICON AND BORON OXIDES WITH POROUS CRYSTALLINE STRUCTURE THEIR METHOD OF PREPARATION AND USE OF THEMSELVES |
IT2263879 | 1979-05-14 | ||
NLAANVRAGE7904909,A NL190144C (en) | 1978-06-22 | 1979-06-22 | SYNTHETIC CRYSTALLINE MATERIAL BASED ON SILICON DIOXIDE, AND METHOD OF PREPARATION THEREOF. |
NL7904909 | 1979-06-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL9300562A true NL9300562A (en) | 1993-07-01 |
NL192292B NL192292B (en) | 1997-01-06 |
NL192292C NL192292C (en) | 1997-05-07 |
Family
ID=27273299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL9300562A NL192292C (en) | 1978-06-22 | 1993-03-30 | Process for preparing a porous synthetic crystalline material. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL192292C (en) |
-
1993
- 1993-03-30 NL NL9300562A patent/NL192292C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL192292C (en) | 1997-05-07 |
NL192292B (en) | 1997-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE464248B (en) | SILICONE Dioxide-Based Synthetic Material And Procedure For Its Preparation | |
US4410501A (en) | Preparation of porous crystalline synthetic material comprised of silicon and titanium oxides | |
NL193144C (en) | MFI type zeolitic material, process for charging a spent catalyst and process for preparing the zeolitic material. | |
CA1142500A (en) | Cyclic process for forming high purity zsm-5 catalyst | |
DE69409080T2 (en) | Process for the production of amorphous, catalytically active silicon aluminum oxides | |
DK159548B (en) | ZEOLITES, PROCEDURES FOR PREPARING THEM AND CATALYSTS INCLUDING THE ZEOLITE MATERIAL | |
JP2539234B2 (en) | Novel ferrierites, their method of preparation and their use | |
JPH0768045B2 (en) | Zeolite having MFI structure mainly composed of silica and titanium oxide and method for synthesizing the same | |
NL8006076A (en) | SYNTHETIC CRYSTALLINE BOROSILICATE MIXTURES AND PREPARATION THEREOF. | |
SU1181533A3 (en) | Method of producing lower tert-olefins | |
SE439437B (en) | ALUMINUM MODIFIED SILICON Dioxide AND SET FOR ITS MANUFACTURING | |
JPH0142887B2 (en) | ||
NL8103069A (en) | METHOD FOR PREPARING CATALYTIC CRACKING CATALYSTS | |
NL9300562A (en) | Method of preparing a porous, synthetic, crystalline material | |
CA1224202A (en) | Hydrocracking catalyst and hydrocracking process | |
NL8304446A (en) | FAUJASITE TYPE NAY WITH A HIGH SILICON DIOXIDE / ALUMINUM OXIDE RATIO. | |
JP2987440B1 (en) | Photocatalyst comprising titanium mesoporous silica and method for producing the same | |
DE2953858C2 (en) | Silicas modified with boron, their preparation and use | |
US4849394A (en) | Process for preparing a silica-magnesia cogel catalyst | |
KR820001443B1 (en) | Process for preparation of sillica cased synthetic materials | |
AT384203B (en) | METHOD FOR PRODUCING A CRYSTALLINE SILICONE MATERIAL MODIFIED BY BOR | |
NL1001553C2 (en) | Method for the synthesis of porous ceramic materials. | |
JPH07503699A (en) | Synthesis method of ZSM-48 type zeolite | |
JPS5826024A (en) | Manufacture of ams-1b crystalline borosilicate molecular sieve | |
CS259886B2 (en) | Method of synthetic modified material preparation on base of silicon dioxide and boron trioxide |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
V4 | Lapsed because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Free format text: 19990622 |