PL159348B1 - 5, o wlasnosciach sit molekularnych PL - Google Patents

5, o wlasnosciach sit molekularnych PL

Info

Publication number
PL159348B1
PL159348B1 PL27784689A PL27784689A PL159348B1 PL 159348 B1 PL159348 B1 PL 159348B1 PL 27784689 A PL27784689 A PL 27784689A PL 27784689 A PL27784689 A PL 27784689A PL 159348 B1 PL159348 B1 PL 159348B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
zsm
weak
c3h7x
molecular sieve
reaction mixture
Prior art date
Application number
PL27784689A
Other languages
English (en)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to PL27784689A priority Critical patent/PL159348B1/pl
Publication of PL159348B1 publication Critical patent/PL159348B1/pl

Links

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

Sposób wytwarzania krystalicznego, porowatego borokrzemianu o strukturze typu ZSM-5, o wlasnosciach sit molekularnych na drodze reakcji wodnych roztworów zwiazków chemi­ cznych boru i zwiazków chemicznych krzemu, w obecnosci wodorotlenków metali alkalicznych, które miesza sie w odpowiednich proporcjach, w srodowisku alkalicznym, znamienny tym, ze w charakterze czynnika szablonujacego do mieszaniny reakcyjnej przed krystalizacja dodaje sie równomolowa mieszanine trójpropyloaminy (C3H7)3N i halogenku propylu C3H7X, gdzie X oznacza F, Cl, Br lub J, w ilosci pozwalajacej zachowac globalnie w mieszaninie reakcyjnej stosunek molowy: [(C3H 7)3N + C3H7X ]: [(C3H 7)3N + C3H7X + Me+ ] = 0,05 do 1, gdzie Me+ oznacza kation metalu alkalicznego, po czym w znany sposób prowadzi sie procesy krystalizacji, oddzielania i mycia krysztalów oraz kalcynacji. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kΓyθtalicznego, porowa'tego borokrzemianu o strukturze typu ZSM-5, posia^jącego własności sit molekularnych
Krystaliczne, porowata hrokrzemiany /zwane t;eż boralitami/ typu ZSM-5 są struktura^ymi analogami dobrze znanych z literatui^ naukowej i patentowej zeolitów z rodziny ZSM-5 i izoatrukturalnego z nimi silikalitu-1. Dlatego z jednej strony mo byc rozpatrywane jako zeolity, w Ictórych cały glin został izomorficznie podstawiony przez bor, b z drtgiej strony .jako produkty jęśjowegh izomorficznego podstawienia Icrzemu przez bor w silikalicie-1.
Znane z ljeratury naukowej i opisów pBtentowych sposoby wytwarzania hrokrzemianów o frukturze Bnalogicznej <lo struktury zeolitu ZSM-5 stosują w charakterze substancji szablonujących różne substancje organiczne.
W publikacji dotyjąroj syntezy boralitów, Taramasao i wapółpraoownicy w ^oceedings of 5^ International zeolite Coference Naples 1980, Hayden, London 1980, 40, użyli jako źródła Si02 czteroetyŁ.oofkkreemianu i B/OC2H3/3 lub H.BO. Jako źródła B2O3· Rodzaj katalizującej fruktury zależał od typu użytej w cłiarakterze szablonu zasady o^snicznej, która (izrółała fereospecyf leżnie. Krystalizacji- boralitu typu ZSM-5 sprzyjały kajony TEA+ /czterofy^aroniowy/, TPA + /czteropropy^amoniowy/, TPeA+ /czteropentylBmmoniowy/ oraz etylezodwuamizβ.
polski ^is pfentowy nr !.2O 482 /1984/ potiaje sposób syntezy ΙοΓοΚΓΖβαίθηόν, ° frukturze analogioznej do ZSM~5 w układzie /TPA/2O-NB2O-B2O3-SiO2-H2O w zakresie temperatur 363 - 523 K, przy «asach krystalizacji od kilku ^dzin do kilku tygodni.. W (^arakUrze jrowców stosuje odpowiednio: KjBOj, Ludox-AS, NaOH, oraz TPABr, który pełni rolę jfiblonj Korzystne zBkreay fosunków molowych w mieszaninie reakcyjnej oKreślano w następ^ących przedziałach;
^0^2°3 = 5 - 600, TPA+/(TPA+ + Nb+ ) = 0,1 - 1, °H_/SiO2 = 0,01 - 10, H20/0H~ = 10 - 500.
Stcsune.< molowy SiO2/B2O3 /moduł krzemowy/ w produkcie określano w granicach 4 - 500.
Howden, Zeolites 5, 334 /1985/ otrzymał serię boralitów o strukturze typu ZSM~5 podczas krystalizacji, w temperaturze 423 K przez 3 dni, mieszanin zawierających Beroail, H3BO3>
NaOh TPABr i ^O. Procea prowadzono w naczyniach teflnnowych zmienrójąc ilość kwBsu bjowego tak, że stosunek molowy ΕΙΟ^Β^3 zmieniał się w granicaoh 2,3 - I46» przy dwó^ otulonych wartojiach εΚ^/Νβ^ = 10,5 i 3,
159 348
Xu Ruren i Fang Wenqin, Zeolitea, Eleevier Science Publiahers B.V. Amsterdam 1985, otrzymali borokrzesianową odmianę ZSM-5 wysokiej czystości stosując różne źródła krzesion ki, składy m^^zanin reakcyjnych, warunki krystalizacji iraz takie szablony jak: TPAOH,
TAA+, aminy i dwu^^^aj alifatyczne, alkohole i mieszaniny wyrnśiniinycn szablonów.
Z innych źródeł znane są następujące związki szablonujące: - poliaminy /Holderich i współpracownicy, Pro^e^nj of 6^ In^rna^ona1 ^oHU Confer^c^ Reno USA I.983, Butter— wortha, Guuldford 1984, 545//, - TPAOH lub TPABr /Borade i współpracownicy, Frocnedings of 7th International Zeolite Conference Tokyo 1986, 851/, - n-pΓoptloamiaa /3eyer i Borbely, ibid., 867/, - TPABr w środowisku KH^F /Coudurier i Vedrine, ibid., 643//.
Jak widać z przeglądu literatury, w żadnej z dotychczas ogłoszonych prac naukowych i fachowych oraz opisów patentowych dotyczących syntezy krystalicznego, porowatego borokrzemianu o strukturze typu ZSI.i-5, posiadającego własności sit moOekularnych nie stosowano w charakterze substancji szablonującej mieszaniny trójpoopyOoaminy /Ο-^Ηγ/^Ν i halogenku propylu C-ΗγΧ, gdzie X oznacza F, Cl, Br lub J.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że do mieszaniny reakcyjnej przed krystalizacją dodaje się w charakterze czynnika szablonującego równomolową mieszaninę trójpropyloaminy /Ο^Ηγ/^Ν i halogenku propylu Ο^ΗγΧ, gdzie X oznacza F, Cl, Br lub J, w ilości pozwalającej zachować globalnie w mieszaninie reakcyjnej stosunek molowy:
^/C.jH.y/^1 + t yfc3H7/3N + C3H7X + Me^ = 0,05 do 1, gdzie Me+ oznacza kation metalu alkaHcznego, po czym w znany spoaób prowadzi się procesy Icrystalizacji, oddzielania i mycia Icryształów oraz kalcynacji.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest zastąpienie amin czwartorzędowych przez łatwiej dostępne, prostsze związki.
Wynalazek je9t ilustrowany przykładem wykonania.
Przykład . Do syntezy krystalicznego, porowatego blrokrzesionu o strukturze typu ZSM-5, o własnościach sit moOekularnych sposobem według wynalazku zastosowano następujące mae^irj.ały wyjściowe: jako źródło SiOg - stężony zol krzemionkowy o składzie w procentach masowych: 0,22 NajO, 36,19 S1O2 i 63,59 HjO, Jako źródło Β2Ο3 - stały kwas ort oborowy HjB(^3> jako źródło uzupełniającej ilości Na20 - stały woldlotlnnnk sodowy NaOH, ja*o źródło uzupełniającej ilości H2O - wodę destylowaną, a w charakterze czynnika szablonującego zastosowano równomolową mieszaninę tΓĆOplopylasminy /^Ηγ^Ν i bromku propylu C^Br. Ilości masowe materiałcSw wyjściowych dobrano tak, że molowy wzór tlenkowy mieszaniny reakcyjnej jako całości był następujący:
9,0 No20 . 9,0 /^H7/^I . 9,0 CjH7Br . 1,0 B233 . 30,0 S1O2 . 1887 HgO.
Ilości te zestawiono w tabeli I. Z podanego wzoru wynika, że stosunek molowy:
2Tc3H7/3N + C^BiJ : + C^Br + = 0,5.
Maeriały wyjściowe zmieszano dokładnie w moOdzierzu popceOalwwys i oowwtałą mieszaninę przeniesiono do autoklawu ttalowngo wyłożonego tefOones. Dla opinorlwadzenio krystalizacji, zamknięty autoklaw umieszczono w komorze cieplnej, w temperaturze 438 X, na okres 168 godzin. Po ostudzeniu, wydobywano mieszaninę i przenoszono ją do moźdzżerza porcelanowego, rozcierano grudki fazy stałej, po czym sączono przez twardy sączę* z bibuły filPΓacyjnnj na filtrze próżnOwwym i myto osad wodą dettylowaną do uzyskania obojętnego przesączu. ffyJity osad suszono w temperaturze 383 K, a następnie poddawano klimatyzacji w warunkach laboratoryjnych przez 24 godziny.
W celu identyfikacji produkt poddawano badaniom mikroskopowym, rentgenowskim, analitycznym i sorpcyjnym. Pod mikroskopem optycznym stwierdzono, że produkt składa się głównie z dużych soloOnp8ztałów w kształcie graniastosuppów, przy czym wymiary nrysztaóów najliczniejszych były w granicach od 2,5 x 8,5 Jim do 2,9 x 9,3 Jim, a wymiary największych około 10,8 x 15,6 h-s. Widmo proszkowe dyfrakcji promieni rentgenowskich /Cu KCć./ dla produktu w postaci tabelarycznej listy odległości międzypłaszczyznowych djjj /w nanomeerach/ odpowiadających występującym renerom i ich intensywności podano w tabeli 2. Dla porównania zamieszczono także analogiczne widmo dla zeolitu /glinokrzesianu/ typu ZSM-5 pochodzące z opisu
159 348
Tabela 1
— uriał wyjściowy II c^ś ć materiału kg . 103 Hość moi.:
Ni20 /C3H7/3N lub C3H7B- B2°3 SiO2 HgO
Zol krzemionki 10,660 0,00035 - - 0,06426 0,3551
h3bo3 0,265 - - 0,00214 - 0,0064
NaOH 1,510 0,01893 - - - 0,0189
/c3h?/3n 2,765 - 0,0193 - - -
C3H7B* 2,374 - 0,0193 - - -
HgO 65,960 - - - - 3,6615
Razem 83,534 0,01928 0,0386 0,00214 0,06426 4,0419
patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej nr 37028186. Charakter widma rentgenowskiego produktu otrzernanego sposobem według wynalazku, wysoka ineensywność refeeksów, zgodność z widmem porównawczym, brak dodatkowych refekksów pozwala stwierdzić, że stanowi on wygokokryztaliczny borokrzemian o strukturze typu ZSM-5.
Badania analiZyczne i sorpcyjne wykonano na próbkach produktu uwolnionego od substancji organicznej. Dokonano tego na drodze kalcynacji preparatu w temperaturze 773 K, w atmosferze powietrza, przez okres 4 godzin. Po procesie widmo rentgenowskie preparatu praktycznie nie uległo zmianie. Na drodze klasycznej i instrumentalnej analizy chemicznej ustalono następujący molowy wzór teenkowy próbki kalcynowanee:
1,01 Na20 . 1,00 B2O3 . 193,0 SiOg.
Bliska jedności wartość analiyycznego stosunku molowego NagO/BgO^ pozwala sądzić o ezkieletwwym pod stawieniu boru w strukturze produktu otrymmanego sposobem według wynalazku. Wykonany metodą BET pomiar adsorpeci par azotu w temperaturze ciekłego azotu /77 K/ wykazał, że flcynowany produkt, aktywowanz w temperaturze 623 K sortuje 0,17 . 1Ο”3 m3 ciekłego azotu na 1 kg próbki, przy ciśnieniu względnym p/p0 = 0,2. Świadczy to o wsokkej, zgodnej ze strukturą, pojemności sorpcyjnej produktu otrymmanego sposobem według wynalazku.
Dla sprawdzenia istotnego wpływu równomolowej meszaniny trójpΓopytoaminz /CjHj/jN i bromku propylu Ο^ΗγΒτ na wynik syntezy borokrzemianu o strukturze typu ZSM-5 wykonano trzy dodatkowe syntezy, w których zamiast tej mieszaniny w charakterze szablonów zastosowano:
- samą tΓÓjptopytoeminę /Ο^Ηγ/^Ν i molowy skład mieszaniny reakcyjnej odpowiadający wzorowi:
9,0 Nag0 . 18,0 /C3H7/.3N . 1,0 Bg03 . 30,0 SiOg . 1887 HgO.
- sam bromek propylu CjH-yBr i molowy skład meszaniny reakcyjnej odpowiadający wzorowi:
9,0 Nag0 . 18,0 C^HyBr . 1,0 B2O3 . 30,0 SiOg . 1887 HgO.
- nie dodano żadne;] substancci organicznej i molowy skład meszaniny reakcyjnej odpowia dał wzorowi;
9,0 Nag0 . 1,0 Bg03 . 30,0 SiOg . 1887 Hg0.
Wwszytkie pozostałe warunki syntezy by :y takie same jak w przykładzie syntezy borokrzemianu θptsobem według '^nafzf. W rezulUcte, w pierwszym przypadku otΓzymano wysokofystaliczn,]' bw^rzeitón o frukturze C-kwarcu, a w drugim i w tΓzecim przypadku mie^^inę boMkrz^ mianói o frukturze Cf -kwarcu i icrystrtalitu, czyli wy^cznie nieporowae fazy gęste.
159 348
Tabela 2
Produkt otrzymany sposobem według wynalazku Zeolit ZSM-5 według opisu patentowego USA nr 3702886
dhkl /nm/ Intensywność względna dhkl /nm/ Intensywność względna
1,083 tiardzo silny 1,.11 i 0,02 silny
0,982 bardzo silny 1,00 i 0,02 silny
0,950 średni 0,974 silny
0,884 słaby 0,901 6łaby
0,797 słaby 0,806 słaby
0,769 słaby 0,74 - 0,015 słaby
0,733 średni 0,71 - 0,015 słaby
0,699 słaby 0,71 - 0,015 słaby
0,657 słaby 0,670 słaby
0,629 średni 0,63 i 0,01 słaby
0,596 słaby 0,604 i 0,01 słaby
0,590 słaby 0,570 słaby
0,562 słaby 0,556 ± 0,01 słaby
0,551 średni 0,556 ± 0,01 słaby
0,530 słaby 0,537 słaby
0,506 słaby 0,501 ± 0,01 słaby
0,456 średni 0,460 i 0,008 słaby
0,431 średni 0,425 i 0,008 słaby
0,421 średni 0,425 i 0,008 słaby
0,407 słaby 0,408 słaby
0,-402 słaby 0,400 ałaby
0,380 najsilniejszy 0,385 0,007 bardzo silny
0,:372 bardzo silny 0,371 - 0,005 silny
0,370 bardzo silny 0,371 - 0,005 silny
0,:361 bardzo silny 0,364 silny
159 348
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 5000 zł.

Claims (2)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    Spoeób wytwarzania krystalicznego, porowatego borokrzemianu o strukturze typu ZSM-5. o właenościach sit molekularnych na drodze reakcji wodnych roztworów związków ^emróznych bju i związków chemicznych krzemu, w obecności wodorotlenków metali jkajcznych, lctóre mijza się w odpowiednich proporcjach, w jodowiaku alkaUwnym, znamienny tym, że w charakterze czynnika szablonującego do mieszaniny reakcyjnej przed kryatalizacją dtjdaje się równomolową mieszaninę trójpropyloaminy /Ο^Ηγ/^Ν i halogenku propylu Ο^ΗγΧ, gdzie X oznacza P, Cl, Br lub J, w ilości pozwalającej zachowa globBlnie w jeszanihe realroyjnej stosunek molowy:
  2. 2^C3H7/3N + C.H^ : pCyT^/^N + ^ΗγΧ + Me^ = 0,05 do 1.
    gdzie Me+ oznacza kation metalu alkaHcnnego, po czym w znany sposób prowadzi się procesy krystalizacji, oddzielania i mycia kryształów oraz kalcynacji.
PL27784689A 1989-02-20 1989-02-20 5, o wlasnosciach sit molekularnych PL PL159348B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27784689A PL159348B1 (pl) 1989-02-20 1989-02-20 5, o wlasnosciach sit molekularnych PL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL27784689A PL159348B1 (pl) 1989-02-20 1989-02-20 5, o wlasnosciach sit molekularnych PL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL159348B1 true PL159348B1 (pl) 1992-12-31

Family

ID=20046435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL27784689A PL159348B1 (pl) 1989-02-20 1989-02-20 5, o wlasnosciach sit molekularnych PL

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL159348B1 (pl)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2643969C2 (ru) Однореакторный способ синтеза cu-ssz-13, соединение, полученное с помощью способа, и его использование
KR101614544B1 (ko) 나노 크기의 결정성 zsm-5 핵을 사용한 zsm-5의 제조 방법
US4486397A (en) Group IIIB metallophosphates
TWI654138B (zh) 分子篩材料及其合成和用途
KR100480229B1 (ko) 제올라이트 tnu-9와 tnu-10 및 그 제조방법
US11554964B2 (en) Process for preparing a zeolitic material having a framework type FER
Zhu et al. Ultrafast synthesis of high-silica erionite zeolites with improved hydrothermal stability
WO2018079569A1 (ja) 基材コート用チャバザイト型ゼオライト
KR20180136477A (ko) 분자체 ssz-98의 합성
RU2296104C2 (ru) Пористый кристаллический материал (цеолит itq-21), способ его получения и его применение в процессах каталитической конверсии органических соединений
Sada et al. Tracking the crystallization behavior of high-silica FAU during AEI-type zeolite synthesis using acid treated FAU-type zeolite
JP7422091B2 (ja) 有機窒素含有構造化剤の存在下、afx構造およびbea構造ゼオライトの混合物から構成される複合材料の合成方法
Axon et al. EXAFS studies of iron-substituted zeolite ZSM-5
Wu et al. High-silica KFI zeolite: Highly efficient synthesis and catalysis in methanol amination reaction
CA2468767C (en) Porous crystalline material (itq-21) and the method of obtaining same in the absence of fluoride ions
EP0476901A2 (en) Zeolites
PL159348B1 (pl) 5, o wlasnosciach sit molekularnych PL
JPWO2018061827A1 (ja) ゼオライトとその製造方法
JP2022529174A (ja) フォージャサイト供給源を有するafx構造ゼオライトの高速合成方法
Lourenco et al. Synthesis, characterization, and catalytic properties of AlPO4-40, CoAPO-40, and ZnAPO-40
US20110004042A1 (en) Crystalline composition, preparation and use
KR20200041065A (ko) 실리코알루미노포스페이트 분자체, 및 그 제조 방법, 이를 이용한 이산화탄소의 선택적 분리방법
JP7119128B2 (ja) モレキュラーシーブssz-109の合成
Toktarev et al. Studies on crystallization of ZSM-12 type zeolite
Cui et al. Quantifying how the cis/trans ratio of N, N-dimethyl-3, 5-dimethylpiperidinium hydroxide impacts the growth kinetics, composition and local structure of SSZ-39