RU2393992C1 - Micro-mesoporous crystalline material and method of making said material - Google Patents

Micro-mesoporous crystalline material and method of making said material Download PDF

Info

Publication number
RU2393992C1
RU2393992C1 RU2009109443/15A RU2009109443A RU2393992C1 RU 2393992 C1 RU2393992 C1 RU 2393992C1 RU 2009109443/15 A RU2009109443/15 A RU 2009109443/15A RU 2009109443 A RU2009109443 A RU 2009109443A RU 2393992 C1 RU2393992 C1 RU 2393992C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mesopores
mol
micro
crystalline
mesoporous
Prior art date
Application number
RU2009109443/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Игоревна Иванова (RU)
Ирина Игоревна Иванова
Елена Евгеньевна КНЯЗЕВА (RU)
Елена Евгеньевна Князева
Ирина Вячеславовна Добрякова (RU)
Ирина Вячеславовна Добрякова
Юлия Викторовна Монахова (RU)
Юлия Викторовна Монахова
Ольга Викторовна Кожина (RU)
Ольга Викторовна Кожина
Анна Андреевна Тихонова (RU)
Анна Андреевна Тихонова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "УНИСИТ"
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 by Общество с ограниченной ответственностью "УНИСИТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "УНИСИТ"
Priority to RU2009109443/15A priority Critical patent/RU2393992C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2393992C1 publication Critical patent/RU2393992C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of crystalline materials with a micro-mesoporous structure. The method of making micro-mesoporous crystalline material involves reacting microporous crystalline material with a solution of a water-soluble base and a surfactant, drying and calcination of the obtained material. The reaction takes place in a single step in a solution containing 0.07-0.7 mol/l of a water-soluble base and 0.02-0.40 mol/l of a surfactant at 20-100°C for 1-24 hours. The obtained material has high crystallinity and has a bimodal porous structure which has zeolite micropores with diametre of 0.4-1.0 nm and mesopores with diametre of 2-30 nm, localised in the volume of a zeolite crystal. The fraction of micropores in the total pore volume may vary from 0.4 to 0.85, while the fraction of mesopores in the total pore volume may vary from 0.15 to 0.60.
EFFECT: invention improves quality of micro-mesoporous material, simplifies the production method and widens the range of crystalline materials with a micro-mesoporous structure.
7 cl, 2 tbl, 23 ex, 6 dwg

Description

Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способам получения кристаллических цеолитных и цеолитоподобных материалов с микро-мезопористой структурой.The invention relates to inorganic chemistry, in particular to methods for producing crystalline zeolite and zeolite-like materials with a micro-mesoporous structure.

Известен способ получения цеолита с увеличенным объемом мезопор, в котором с целью увеличения объема мезопор с диаметром от 2 до 60 нм проводят гидротермальную обработку цеолита в водном растворе, содержащем одну или несколько солей, кислот, оснований и/или водорастворимых органических соединений при температуре, превышающей атмосферную точку кипения раствора (RU 2127227, 10.03.1999).A known method of producing zeolite with an increased volume of mesopores, in which, in order to increase the volume of mesopores with a diameter of 2 to 60 nm, hydrothermal treatment of the zeolite is carried out in an aqueous solution containing one or more salts, acids, bases and / or water-soluble organic compounds at a temperature exceeding the atmospheric boiling point of the solution (RU 2127227, 03/10/1999).

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- возможность реализации способа только для цеолита У;- the possibility of implementing the method only for zeolite U;

- незначительная глубина воздействия на пористую структуру цеолита У, при которой объем мезопор в получаемом материале только на 5-10% выше, чем объем мезопор в исходном цеолите;- insignificant depth of influence on the porous structure of zeolite U, at which the volume of mesopores in the resulting material is only 5-10% higher than the volume of mesopores in the initial zeolite;

- снижение кристалличности образца за счет превращения кристаллической микропористой цеолитной фазы в аморфную мезопористую фазу;- a decrease in the crystallinity of the sample due to the transformation of the crystalline microporous zeolite phase into an amorphous mesoporous phase;

- необходимость проведения гидротермальной обработки при температурах от 115 до 250°C, что требует использования специального оборудования для работы под давлением.- the need for hydrothermal treatment at temperatures from 115 to 250 ° C, which requires the use of special equipment for working under pressure.

Известен способ получения бикомпонентного неорганического материала с комбинированной микро- и мезопористостью, включающий нагревание смеси, содержащей воду, источник неорганического оксида, кристаллический цеолит бета и органическое соединение, способное связываться с неорганическим оксидом водородными связями, выдерживание смеси при кипении до испарения воды и органического соединения, прокаливание смеси при температуре, превышающей 300°C (US 6814950, 09.11.2004).A known method for producing a bicomponent inorganic material with combined micro- and mesoporosity, including heating a mixture containing water, a source of inorganic oxide, crystalline zeolite beta and an organic compound capable of binding to the inorganic oxide by hydrogen bonds, keeping the mixture boiling until water and the organic compound evaporate, calcining the mixture at a temperature exceeding 300 ° C (US 6814950, 09/09/2004).

Известен также способ получения материала, содержащего цеолит и пористый неорганический оксид, в котором 97% объема занято микропористым цеолитом из ряда: цеолит Бета, У, морденит, ZSM, MCM, ITQ, SAPO, AlPO и др., при этом цеолитовые частицы окружены мезопористыми каналами (US 7470645, 30.12.2008).There is also known a method of producing a material containing zeolite and porous inorganic oxide, in which 97% of the volume is occupied by microporous zeolite from the series: zeolite Beta, U, mordenite, ZSM, MCM, ITQ, SAPO, AlPO, etc., while the zeolite particles are surrounded by mesoporous channels (US 7470645, 12/30/2008).

Недостатком известных материалов является то, что комбинированная микро-мезопористая структура относится только к одному из компонентов материала, а именно неорганическому оксиду, тогда как цеолитный компонент остается только микропористым.A disadvantage of the known materials is that the combined micro-mesoporous structure refers to only one of the components of the material, namely the inorganic oxide, while the zeolite component remains only microporous.

Известен способ получения цеолитного композитного материала, включающий предобработку цеолита слоистой структуры, смешивание цеолита с неорганическим оксидом или его прекурсором в присутствии как минимум одного органического соединения, формирующего мезопоры, высушивание смеси, ее нагревание при температуре от 100 до 250°C для образования мезопористой структуры неорганического оксида, прокаливание смеси при 300-1000°C для удаления воды и органического соединения (US 7084087, 01.08.2006).A known method for producing a zeolite composite material, including pretreatment of a zeolite with a layered structure, mixing the zeolite with an inorganic oxide or its precursor in the presence of at least one organic compound forming mesopores, drying the mixture, heating it at a temperature of from 100 to 250 ° C to form a mesoporous structure of an inorganic oxide, calcining the mixture at 300-1000 ° C to remove water and an organic compound (US 7084087, 08/01/2006).

Недостатком данного способа является то, что в процессе приготовления материала мезопоры формируются только в неорганическом оксиде.The disadvantage of this method is that in the process of preparing the material, mesopores are formed only in inorganic oxide.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, согласно которому осуществляют суспендирование микропористых кристаллических силикатов с цеолитной структурой, имеющих состав состав T2O3*(10-1000)SiO2, где T - элементы, выбранные из группы, состоящей из p-элементов III группы или d-элементов IV-VIII группы, или их смеси, в щелочном растворе до достижения остаточного содержания цеолитной фазы в суспензии 1-60% мас., введение в суспензию силиката раствора катионного поверхностно-активного вещества с последующим добавлением кислоты до образования геля и гидротермальную обработку геля с выделением готового продукта. Изобретение обеспечивает получение материала, имеющего кристаллическую структуру исходного силиката и обладающего развитой регулярной пористой структурой с объемом пор не менее 0,45 см3/г (RU 2282587, 27.08.2006).The closest in technical essence and the achieved result is a method according to which a suspension of microporous crystalline silicates with a zeolite structure is carried out, having a composition of T 2 O 3 * (10-1000) SiO 2 , where T are elements selected from the group consisting of p -elements of group III or group d-elements of group IV-VIII, or a mixture thereof, in an alkaline solution until a residual zeolite content in the suspension of 1-60% by weight is achieved, introducing a solution of a cationic surfactant into the silicate suspension, followed by adding leniem acid to gel formation and the hydrothermal treatment of the gel with the release of the finished product. The invention provides a material having a crystalline structure of the starting silicate and having a developed regular porous structure with a pore volume of at least 0.45 cm 3 / g (RU 2282587, 08.27.2006).

Недостатком известного способа является его многостадийность и перекристаллизация только части цеолитного материала в мезопористую фазу, при этом в получаемом материале доля микропор составляет 0,01-0,60, а доля мезопор составляет 0,10-0,85.The disadvantage of this method is its multi-stage and recrystallization of only part of the zeolite material in the mesoporous phase, while in the resulting material, the proportion of micropores is 0.01-0.60, and the proportion of mesopores is 0.10-0.85.

Задачей настоящего изобретения является создание нового типа кристаллического материала, обладающего бимодальной пористой структурой, включающей микропоры с диаметром 0,4-1,0 нм и однородные мезопоры с диаметром 2-30 нм, которые локализованы в объеме цеолитного кристалла, и разработка способа получения кристаллического материала с бимодальной пористостью, позволяющего формировать мезопоры заданного диаметра.The present invention is the creation of a new type of crystalline material having a bimodal porous structure, including micropores with a diameter of 0.4-1.0 nm and homogeneous mesopores with a diameter of 2-30 nm, which are localized in the volume of the zeolite crystal, and the development of a method for producing crystalline material with bimodal porosity, which allows the formation of mesopores of a given diameter.

Поставленная задача решается описываемым способом получения микро-мезопористого кристаллического материала, включающим взаимодействие микропористого кристаллического материала с раствором водорастворимого основания и поверхностно-активного вещества (ПАВ), промывку, высушивание и прокаливание полученного материала, в котором взаимодействие осуществляют в одну стадию в растворе, содержащем 0,07-0,7 моль/л водорастворимого основания и 0,02-0,40 моль/л ПАВ при температуре 20-100°C в течение 1-24 ч.The problem is solved by the described method for producing a micro-mesoporous crystalline material, including the interaction of a microporous crystalline material with a solution of a water-soluble base and a surfactant, washing, drying and calcining the obtained material, in which the interaction is carried out in one stage in a solution containing 0 , 07-0.7 mol / L water-soluble base and 0.02-0.40 mol / L surfactant at a temperature of 20-100 ° C for 1-24 hours

Способ предусматривает, что на взаимодействие подают кристаллические микропористые алюмосиликаты со структурой FAU, CHA, LTL, FER, MAZ, MOR, BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW, TON, кристаллические микропористые металлосиликаты со структурой BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW или кристаллические микропористые силикаалюмофосфаты со структурой FAU, CHA, AEI, AFI, AFO.The method provides that crystalline microporous aluminosilicates with a structure of FAU, CHA, LTL, FER, MAZ, MOR, BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW, TON, crystalline microporous metal silicates with a structure of BEA, MFI, MEL are fed into the interaction , MTN, MTT, MTW, MWW or crystalline microporous silica-aluminum phosphates with the structure of FAU, CHA, AEI, AFI, AFO.

На взаимодействие в качестве ПАВ предпочтительно подают соли четвертичного алкиламмония, размер катиона которой выбирают в зависимости от заданного размера мезопор.Quaternary alkylammonium salts are preferably fed into the interaction as a surfactant, the cation size of which is selected depending on the given mesopore size.

Поставленная задача решается также описываемым микро-мезопористым кристаллическим материалом, полученным заявляемым способом, как он описан выше, при этом материал имеет бимодальную пористую структуру, включающую цеолитные микропоры с диаметром 0,4-1,0 нм, доля которых в общем объеме пор составляет от 0,15 до 0,60, и мезопоры с диаметром 2-30 нм, доля которых в общем объеме пор составляет от 0,4 до 0,85.The problem is also solved by the described micro-mesoporous crystalline material obtained by the claimed method, as described above, while the material has a bimodal porous structure, including zeolite micropores with a diameter of 0.4-1.0 nm, the proportion of which in the total pore volume is from 0.15 to 0.60, and mesopores with a diameter of 2-30 nm, the proportion of which in the total pore volume is from 0.4 to 0.85.

Ниже приведены конкретные примеры, описывающие заявленный способ, а также приведены свойства полученных материалов.The following are specific examples describing the claimed method, as well as the properties of the obtained materials.

Для получения микро-мезопористых материалов были использованы микропористые кристаллические материалы разной цеолитной структуры и разного химического состава, свойства которых представлены в табл.1.To obtain micro-mesoporous materials, microporous crystalline materials of different zeolite structure and different chemical composition were used, the properties of which are presented in Table 1.

На фиг.1-6 представлены результаты анализа пористой и кристаллической структуры полученных материалов.Figure 1-6 presents the results of the analysis of the porous and crystalline structure of the obtained materials.

Таблица 1Table 1 Свойства исходных кристаллических микропористых материаловProperties of the source crystalline microporous materials NN Кристаллическая структураCrystal structure Химический составChemical composition Объем пор, см3Pore volume, cm 3 / g Доля микропор в общем объеме порThe proportion of micropores in the total pore volume 1one BEABea алюмосиликат, Si/Al-53aluminosilicate, Si / Al-53 0,4500.450 0,400.40 22 BEABea алюмосиликат, Si/Al=40aluminosilicate, Si / Al = 40 0,2700.270 0,800.80 33 BEABea алюмосиликат, Si/Al=30aluminosilicate, Si / Al = 30 0,3500.350 0,500.50 4four MORMor алюмосиликат, Si/Al=45aluminosilicate, Si / Al = 45 0,2250.225 0,750.75 55 FAUFAU алюмосиликат, Si/Al=42aluminosilicate, Si / Al = 42 0,4270.427 0,570.57 66 FERFer алюмосиликат, Si/Al=10aluminosilicate, Si / Al = 10 0.1900.190 0.800.80 77 MFIMfi алюмосиликат, Si/Al=24aluminosilicate, Si / Al = 24 0,2100.210 0,750.75 88 MFIMfi железоалюмосиликат, Si/Al/Fe=75/0,5/0,5iron-aluminum silicate, Si / Al / Fe = 75 / 0.5 / 0.5 0,2200.220 0,700.70 99 MELMEL титаносиликат, Si/Ti=15titanosilicate, Si / Ti = 15 0,2100.210 0,800.80 CHACha силикаалюмофосфат, Si/Al/P=0,3/1/1silicoaluminophosphate, Si / Al / P = 0.3 / 1/1 0.2200.220 0.750.75

Пример 1.Example 1

Микро-мезопористый материал приготавливают следующим образом. В 78 мл воды растворяют 0,55 г NaOH и 7,76 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,18 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. В полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического алюмосиликата со структурой BEA (образец 1, табл.1). Полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч, после чего материал отделяют на фильтре, промывают дистиллированной водой, высушивают при 100°C в течение 24 ч и прокаливают при 550°C в течение 24 ч. В результате получают материал со структурой цеолита ВЕА, отношением Si/Al=34, объемом пор 0,7 см3/г, с долями микропор и мезопор 0,2 и 0,8 соответственно. Средний диаметр мезопор составляет 3 нм.Micro-mesoporous material is prepared as follows. In 78 ml of water, 0.55 g of NaOH and 7.76 g of hexadecyl trimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved, in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.18 mol / l, the concentration of GDMA is 0.3 mol / l 5 g of a microporous crystalline aluminosilicate with a BEA structure are added to the resulting solution (sample 1, table 1). The resulting suspension was stirred at room temperature for 7 hours, after which the material was separated on a filter, washed with distilled water, dried at 100 ° C for 24 hours and calcined at 550 ° C for 24 hours. As a result, a material with the structure of BEA zeolite was obtained , Si / Al ratio = 34, pore volume 0.7 cm 3 / g, with fractions of micropores and mesopores 0.2 and 0.8, respectively. The average mesopore diameter is 3 nm.

Пример 2.Example 2

Материал получают аналогично примеру 1, но в качестве соли четвертичного алкиламмония используют додецилтриметиламмоний бромид C12H25(CH3)3NBr. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 1, but dodecyl trimethylammonium bromide C 12 H 25 (CH 3 ) 3 NBr is used as a quaternary alkylammonium salt. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Пример 3.Example 3

Материал получают аналогично примеру 1, но в качестве соли четвертичного алкиламмония используют бензилтриэтиламмоний бромид. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 1, but benzyltriethylammonium bromide is used as a quaternary alkylammonium salt. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Пример 4.Example 4

Материал получают аналогично примеру 1, но в качестве водорастворимого основания используют гидроксид тетраметиламмония. Ионный обмен для этого материала не проводят. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 1, but tetramethylammonium hydroxide is used as a water-soluble base. Ion exchange for this material is not carried out. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Примеры 1-4 иллюстрируют получение микро-мезопористой структуры с разным диаметром мезопор путем изменения сочетаний водорастворимого основания и соли четвертичного алкиламмония. Фиг.1 изображает изотермы адсорбции азота (1а), кривые распределения объема пор по диаметру (1б) и ИК-спектры (1в) кристаллических алюмосиликатов со структурой BEA (образец 1, табл.1, примеры 1-4, табл.2). В соответствии с номенклатурой ИЮПАК наличие скачка на изотермах адсорбции азота свидетельствует о наличии мезопор в пористой структуре синтезированных материалов (1а). Кривые распределения объема пор по диаметру демонстрируют наличие мезопор строго определенного диаметра (1б). Сохранение совокупности полос поглощения в области 500-650 см-1 на ИК-спектрах микро-мезопористых материалов подтверждают сохранение высокой кристалличности образцов, а увеличение интенсивности названных полос поглощения (примеры 1/2, 3/2, 4/2) указывают на увеличение кристалличности (1в).Examples 1-4 illustrate the preparation of a micro-mesoporous structure with different mesopore diameters by changing combinations of a water-soluble base and a quaternary alkylammonium salt. Figure 1 depicts nitrogen adsorption isotherms (1a), pore volume distribution curves for diameter (1b) and IR spectra (1c) of crystalline aluminosilicates with a BEA structure (sample 1, table 1, examples 1-4, table 2). In accordance with the IUPAC nomenclature, the presence of a jump on the nitrogen adsorption isotherms indicates the presence of mesopores in the porous structure of the synthesized materials (1a). The distribution curves of pore volume over the diameter demonstrate the presence of mesopores of a strictly defined diameter (1b). The preservation of the set of absorption bands in the region of 500-650 cm -1 on the IR spectra of micro-mesoporous materials confirms the preservation of high crystallinity of the samples, and an increase in the intensity of these absorption bands (examples 1/2, 3/2, 4/2) indicate an increase in crystallinity (1c).

Пример 5.Example 5

Микро-мезопористый материал приготавливают следующим образом. В 78 мл воды растворяют 0,85 г NaOH и 7,76 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,28 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. В полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического алюмосиликата со структурой BEA (образец 2, табл.1). Полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч, после чего материал отделяют на фильтре, промывают дистиллированной водой, высушивают при 100°C в течение 24 ч и прокаливают при 550°C в течение 24 ч. В результате получают материал со структурой цеолита BEA, отношением Si/Al=36, объемом пор 0,68 см3/г, с долями микропор и мезопор 0,15 и 0,85 соответственно. Средний диаметр мезопор составляет 3 нм.Micro-mesoporous material is prepared as follows. In 78 ml of water, 0.85 g of NaOH and 7.76 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved, in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.28 mol / L, the concentration of GDMA is 0.3 mol / l 5 g of a microporous crystalline aluminosilicate with a BEA structure are added to the resulting solution (sample 2, table 1). The resulting suspension was stirred at room temperature for 7 hours, after which the material was separated on a filter, washed with distilled water, dried at 100 ° C for 24 hours, and calcined at 550 ° C for 24 hours. As a result, a material with a BEA zeolite structure was obtained , the ratio Si / Al = 36, the pore volume of 0.68 cm 3 / g, with fractions of micropores and mesopores of 0.15 and 0.85, respectively. The average mesopore diameter is 3 nm.

Пример 6.Example 6

Материал получают аналогично примеру 5, но при этом в 78 мл воды растворяют 0,67 г NaOH и 7,76 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,22 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 5, but 0.67 g of NaOH and 7.76 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved in 78 ml of water, and the NaOH concentration in the resulting solution is 0.22 mol / l, the concentration of HDTMA is 0.3 mol / l. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Пример 7.Example 7

Материал получают аналогично примеру 5, но при этом в 78 мл воды растворяют 0,48 г NaOH и 7,76 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,16 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 5, but 0.48 g of NaOH and 7.76 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved in 78 ml of water, and the NaOH concentration in the resulting solution is 0.16 mol / l, the concentration of HDTMA is 0.3 mol / l. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Примеры 5-7 иллюстрируют регулирование доли мезопор определенного диаметра путем изменения концентрации водорастворимого основания. Фиг.2 изображает изотермы адсорбции азота (2а), кривые распределения объема пор по диаметру (26) и ИК-спектры (2в) кристаллических алюмосиликатов со структурой BEA (образец 2, табл.1, примеры 5-7, табл.2). В соответствии с номенклатурой ИЮПАК увеличение интенсивности на изотермах адсорбции азота свидетельствует об увеличении доли мезопор в пористой структуре синтезированных материалов (2а). Кривые распределения объема пор по диаметру подтверждают наличие мезопор строго определенного диаметра (26), причем высота пика на кривых распределения пропорциональна интенсивности скачка на изотермах. Совокупность полос поглощения в области 500-650 см-1 на ИК-спектрах микро-мезопористых материалов подтверждает сохранение высокой кристалличности образцов, а увеличение интенсивности названных полос поглощения (примеры 6/2, 7/2) указывают на увеличение кристалличности (2в).Examples 5-7 illustrate the regulation of the proportion of mesopores of a certain diameter by changing the concentration of water-soluble base. Figure 2 depicts nitrogen adsorption isotherms (2a), pore volume distribution curves for diameter (26) and IR spectra (2c) of crystalline aluminosilicates with a BEA structure (sample 2, table 1, examples 5-7, table 2). In accordance with the IUPAC nomenclature, an increase in the intensity at nitrogen adsorption isotherms indicates an increase in the proportion of mesopores in the porous structure of the synthesized materials (2a). The distribution curves of pore volume over the diameter confirm the presence of mesopores with a strictly defined diameter (26), and the peak height on the distribution curves is proportional to the intensity of the jump on the isotherms. The set of absorption bands in the region of 500-650 cm -1 in the IR spectra of micro-mesoporous materials confirms the preservation of high crystallinity of the samples, and an increase in the intensity of the mentioned absorption bands (examples 6/2, 7/2) indicate an increase in crystallinity (2c).

Пример 8.Example 8

Материал получают аналогично примеру 7, но при этом в полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического алюмосиликата со структурой BEA (образец 3, табл.1). Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 7, but 5 g of microporous crystalline aluminosilicate with a BEA structure are added to the resulting solution (sample 3, table 1). The properties of the obtained material are presented in table.2.

Примеры 1, 7, 8 иллюстрируют возможность образования микро-мезопористой структуры для цеолитов с одинаковой кристаллической структурой, но разным химическим составом. Фиг.3 изображает кривые распределения объема пор по диаметру (фиг.3,а), подтверждающие наличие мезопор в пористой структуре синтезированных материалов, и ИК-спектры (фиг.3,б), подтверждающие высокую кристалличность синтезированных материалов, для кристаллических алюмосиликатов со структурой BEA (примеры 1, 7, 8, табл.2).Examples 1, 7, 8 illustrate the possibility of the formation of a micro-mesoporous structure for zeolites with the same crystalline structure, but different chemical composition. Figure 3 depicts the distribution curves of pore volume in diameter (Fig. 3, a), confirming the presence of mesopores in the porous structure of the synthesized materials, and IR spectra (Fig. 3, b), confirming the high crystallinity of the synthesized materials, for crystalline aluminosilicates with a structure BEA (examples 1, 7, 8, table 2).

Пример 9.Example 9

Материал получают аналогично примеру 1, но при этом в полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического алюмосиликата со структурой MOR (образец 4, табл.1). Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 1, but in this case, 5 g of microporous crystalline aluminosilicate with a MOR structure is added to the resulting solution (sample 4, table 1). The properties of the obtained material are presented in table.2.

Пример 10.Example 10

Материал получают аналогично примеру 9, но в качестве соли четвертичного алкиламмония используют бензилтриэтиламмоний бромид. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 9, but benzyltriethylammonium bromide is used as the quaternary alkylammonium salt. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Пример 11.Example 11

Материал получают аналогично примеру 9, но полученную суспензию перемешивают в течение 7 ч при 100°C. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 9, but the resulting suspension is stirred for 7 hours at 100 ° C. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Пример 12.Example 12

Материал получают аналогично примеру 9, но полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 24 ч. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 9, but the resulting suspension is stirred at room temperature for 24 hours. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Примеры 9, 11, 12 иллюстрируют получение микро-мезопористой структуры в стандартных мягких условиях (пример 9), условиях повышенной температуры (пример 11, 100°C) и увеличенной длительности обработки (пример 12, 24 ч). Фиг.4 изображает кривые распределения объема пор по диаметру (фиг.4,а) и ИК-спектры (фиг.4,б) кристаллических алюмосиликатов со структурой MOR (образец 4, табл.1, примеры 9, 11, 12, табл.2). Кривые распределения объема пор по диаметру подтверждают образование мезопор в материалах, полученных в разных условиях. ИК-спектры подтверждают, что осуществление способа при повышенной температуре и увеличенной длительности обработки не приводит к уменьшению кристалличности материалов. Уменьшение интенсивности полос поглощения в области 950 см-1, также как увеличение интенсивности и более четкое разделение полос поглощения около 600 см-1 указывают на увеличение кристалличности образцов при осуществлении способа при повышенной температуре обработки (100°C, пример 11, табл.2) или при увеличенной длительности обработки (24 ч, пример 12, табл.2).Examples 9, 11, 12 illustrate the preparation of a micro-mesoporous structure under standard mild conditions (example 9), conditions of elevated temperature (example 11, 100 ° C) and increased processing time (example 12, 24 hours). Figure 4 depicts the distribution curves of pore volume over the diameter (Fig. 4, a) and IR spectra (Fig. 4, b) of crystalline aluminosilicates with the MOR structure (sample 4, table 1, examples 9, 11, 12, table. 2). The curves of the distribution of pore volume in diameter confirm the formation of mesopores in materials obtained under different conditions. IR spectra confirm that the implementation of the method at elevated temperature and increased processing time does not lead to a decrease in the crystallinity of materials. A decrease in the intensity of absorption bands in the region of 950 cm - 1, as well as an increase in intensity and a clearer separation of absorption bands of about 600 cm - 1 indicate an increase in the crystallinity of the samples during the process at an elevated processing temperature (100 ° C, example 11, table 2) or with an increased processing time (24 hours, example 12, table 2).

Пример 13.Example 13

Микро-мезопористый материал приготавливают следующим образом. В 78 мл воды растворяют 7,6 г 25% раствора NH4OH и 7,76 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NH4OH составляет 0,7 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. В полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического алюмосиликата со структурой FAU (образец 5, табл.1). Полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч, после чего материал отделяют на фильтре, промывают дистиллированной водой высушивают при 100°C в течение 24 ч и прокаливают при 550°C в течение 24 ч. В результате получают материал со структурой цеолита FAU, отношением Si/Al=36, объемом пор 0,45 см3/г, с долями микропор и мезопор 0,4 и 0,6 соответственно. Средний диаметр мезопор составляет 3 нм.Micro-mesoporous material is prepared as follows. In 78 ml of water, 7.6 g of a 25% solution of NH 4 OH and 7.76 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved; in the resulting solution, the concentration of NH 4 OH is 0.7 mol / L the concentration of HDTMA is 0.3 mol / L. To the resulting solution was added 5 g of microporous crystalline aluminosilicate with an FAU structure (sample 5, table 1). The resulting suspension was stirred at room temperature for 7 hours, after which the material was separated on a filter, washed with distilled water, dried at 100 ° C for 24 hours and calcined at 550 ° C for 24 hours. As a result, a material with the structure of the zeolite FAU was obtained. the ratio Si / Al = 36, the pore volume of 0.45 cm 3 / g, with fractions of micropores and mesopores of 0.4 and 0.6, respectively. The average mesopore diameter is 3 nm.

Пример 14.Example 14

Материал получают аналогично примеру 13, но при этом в 78 мл воды растворяют 1,95 г 35% раствора ТМАОН и 7,76 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация ТМАОН составляет 0,07 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 13, but 1.85 g of a 35% solution of TMAOH and 7.76 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved in 78 ml of water, the concentration of TMAON in the resulting solution is 0 , 07 mol / L, HDTMA concentration of 0.3 mol / L. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Пример 15.Example 15

Микро-мезопористый материал приготавливают следующим образом. В 78 мл воды растворяют 1,22 г NaOH и 10,3 гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,4 моль/л, концентрация ГДТМА 0,4 моль/л. В полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического алюмосиликата со структурой FER (образец 6, табл.1). Полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч, после чего материал отделяют на фильтре, промывают дистиллированной водой, высушивают при 100°C в течение 24 ч и прокаливают при 550°C в течение 24 ч. В результате получают материал со структурой цеолита FER, отношением Si/Al=12, объемом пор 0,25 см3/г, с долями микропор и мезопор 0,6 и 0,4 соответственно. Средний диаметр мезопор составляет 4 нм.Micro-mesoporous material is prepared as follows. 1.22 g of NaOH and 10.3 hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved in 78 ml of water, in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.4 mol / l, the concentration of HDTM is 0.4 mol / l 5 g of a microporous crystalline aluminosilicate with the FER structure are added to the resulting solution (sample 6, table 1). The resulting suspension was stirred at room temperature for 7 hours, after which the material was separated on a filter, washed with distilled water, dried at 100 ° C for 24 hours and calcined at 550 ° C for 24 hours. As a result, a material with the structure of zeolite FER was obtained , the ratio Si / Al = 12, pore volume 0.25 cm 3 / g, with fractions of micropores and mesopores of 0.6 and 0.4, respectively. The average mesopore diameter is 4 nm.

Пример 16.Example 16

Микро-мезопористый материал приготавливают следующим образом. В 78 мл воды растворяют 0,83 г NaOH и 10,3 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,24 моль/л, концентрация ГДТМА 0,4 моль/л. В полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического алюмосиликата со структурой MFI (образец 7, табл.1). Полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч, после чего материал отделяют на фильтре, промывают дистиллированной водой, высушивают при 100°C в течение 24 ч и прокаливают при 550°C в течение 24 ч в результате получают материал со структурой цеолита MFI, отношением Si/Al=32, объемом пор 0,34 см3/г, с долями микропор и мезопор 0,25 и 0,75 соответственно. Средний диаметр мезопор составляет 5 нм.Micro-mesoporous material is prepared as follows. In 78 ml of water, 0.83 g of NaOH and 10.3 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved, in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.24 mol / L, the concentration of GDMA is 0.4 mol / l 5 g of microporous crystalline aluminosilicate with the MFI structure are added to the resulting solution (sample 7, table 1). The resulting suspension was stirred at room temperature for 7 hours, after which the material was separated on a filter, washed with distilled water, dried at 100 ° C for 24 hours and calcined at 550 ° C for 24 hours to obtain a material with an MFI zeolite structure. the ratio Si / Al = 32, the pore volume of 0.34 cm 3 / g, with fractions of micropores and mesopores of 0.25 and 0.75, respectively. The average mesopore diameter is 5 nm.

Пример 17.Example 17

Материал получают аналогично примеру 15, но при этом в 78 мл воды 0,83 г NaOH и 7,76 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,24 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 15, but in 78 ml of water 0.83 g of NaOH and 7.76 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA), in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.24 mol / l, the concentration of HDMA 0.3 mol / l. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Пример 18.Example 18

Материал получают аналогично примеру 15, но при этом в 78 мл воды 0,83 г NaOH и 2,33 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,24 моль/л, концентрация ГДТМА 0,09 моль/л. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 15, but in 78 ml of water 0.83 g of NaOH and 2.33 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA), in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.24 mol / l, the concentration of GDMA 0.09 mol / l. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Пример 19.Example 19

Материал получают аналогично примеру 15, но при этом в 78 мл воды 0,83 г NaOH и 0,52 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,24 моль/л, концентрация ГДТМА 0,0,02 моль/л. Свойства полученного материала представлены в табл.2.The material is obtained analogously to example 15, but in 78 ml of water 0.83 g of NaOH and 0.52 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA), in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.24 mol / l, the concentration of GDMA 0.02 mol / L. The properties of the obtained material are presented in table.2.

Примеры 16-19 иллюстрируют образование микро-мезопористой структуры и регулирование доли мезопор при осуществлении способа в диапазоне концентраций ПАВ от 0,02 до 0,4 моль/л. Фиг.5 изображает кривые распределения объема пор по диаметру (фиг.5,а) и ИК-спектры (фиг.5,б) кристаллических алюмосиликатов со структурой MFI (образец 6, табл.1, примеры 16-19, табл.2). Кривые распределения объема пор по диаметру подтверждают образование мезопор в материалах, полученных в диапазоне концентраций ПАВ от 0,02 до 0,4 моль/л. ИК-спектры подтверждают, что осуществление способа в заявляемом диапазоне концентраций ПАВ не приводит к ухудшению кристалличности микро-мезопористых материалов: аналогично ИК-спектру исходного кристаллического алюмосиликата со структурой MFI в ИК-спектрах микро-мезопористых материалов сохраняются высокая интенсивность полосы поглощения 550 см-1 и высокое значение соотношения этой интенсивности к интенсивности полосы поглощения 450 см-1, что является свидетельством высокой кристалличности материалов.Examples 16-19 illustrate the formation of a micro-mesoporous structure and the regulation of the proportion of mesopores during the implementation of the method in the range of surfactant concentrations from 0.02 to 0.4 mol / L. Figure 5 depicts the distribution curves of pore volume in diameter (Fig. 5, a) and IR spectra (Fig. 5, b) of crystalline aluminosilicates with the MFI structure (sample 6, Table 1, examples 16-19, Table 2) . The curves of the distribution of pore volume over diameter confirm the formation of mesopores in materials obtained in the range of surfactant concentrations from 0.02 to 0.4 mol / L. IR spectra confirm that the implementation of the method in the claimed range of surfactant concentrations does not lead to a deterioration in the crystallinity of micro-mesoporous materials: similar to the IR spectrum of the initial crystalline aluminosilicate with the MFI structure, the high intensity of the absorption band of 550 cm -1 and a high value of the ratio of this intensity to the intensity of the absorption band of 450 cm -1 , which is evidence of the high crystallinity of the materials.

Пример 20.Example 20

Микро-мезопористый материал приготавливают следующим образом. В 78 мл воды растворяют 1,1 г NaOH и 7,76 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,36 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. В полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического железоалюмосиликата со структурой MFI (образец 8, табл.1). Полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч, после чего материал отделяют на фильтре, промывают дистиллированной водой, высушивают при 100°C в течение 24 ч и прокаливают при 550°C в течение 24 ч. В результате получают материал со структурой цеолита MFI, отношением Si/Al/Fe=75/0,2/0,6, объемом пор 0,30 см3/г, с долями микропор и мезопор 0,35 и 0,65 соответственно. Средний диаметр мезопор составляет 5 нм.Micro-mesoporous material is prepared as follows. In 78 ml of water, 1.1 g of NaOH and 7.76 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved, in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.36 mol / l, the concentration of GDMA is 0.3 mol / l To the resulting solution was added 5 g of microporous crystalline iron aluminosilicate with the MFI structure (sample 8, table 1). The resulting suspension was stirred at room temperature for 7 hours, after which the material was separated on a filter, washed with distilled water, dried at 100 ° C for 24 hours and calcined at 550 ° C for 24 hours. As a result, an MFI zeolite structure material was obtained , the ratio Si / Al / Fe = 75 / 0.2 / 0.6, pore volume 0.30 cm 3 / g, with fractions of micropores and mesopores 0.35 and 0.65, respectively. The average mesopore diameter is 5 nm.

Пример 21.Example 21

Микро-мезопористый материал приготавливают следующим образом. В 78 мл воды растворяют 1,1 г NaOH и 7,3 г тетрабутиламмоний бромида (C4H9)4NBr (ТБА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,36 моль/л, концентрация ТБА 0,3 моль/л. В полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического железоалюмосиликата со структурой MFI (образец 8, табл.1). Полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч, после чего материал отделяют на фильтре, промывают дистиллированной водой, высушивают при 100°C в течение 24 ч и прокаливают при 550°C в течение 24 ч. В результате получают материал со структурой цеолита MFI, отношением Si/Al/Fe=75/0,15/0,65, объемом пор 0,28 см3/г, с долями микропор и мезопор 0,4 и 0,6 соответственно. Средний диаметр мезопор составляет 30 (C4H9)4NBr нм.Micro-mesoporous material is prepared as follows. 1.1 g of NaOH and 7.3 g of tetrabutylammonium bromide (C 4 H 9 ) 4 NBr (TBA) are dissolved in 78 ml of water, in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.36 mol / L, the concentration of TBA 0.3 mol / L . To the resulting solution was added 5 g of microporous crystalline iron aluminosilicate with the MFI structure (sample 8, table 1). The resulting suspension was stirred at room temperature for 7 hours, after which the material was separated on a filter, washed with distilled water, dried at 100 ° C for 24 hours and calcined at 550 ° C for 24 hours. As a result, an MFI zeolite structure material was obtained , the ratio Si / Al / Fe = 75 / 0.15 / 0.65, pore volume 0.28 cm 3 / g, with fractions of micropores and mesopores of 0.4 and 0.6, respectively. The average mesopore diameter is 30 (C 4 H 9 ) 4 NBr nm.

Пример 22.Example 22

Микро-мезопористый материал приготавливают следующим образом. В 78 мл воды растворяют 1,28 г NaOH и 7,76 г. гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация NaOH составляет 0,42 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. В полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического титаносиликата со структурой MEL (образец 9, табл.1). Полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч, после чего материал отделяют на фильтре, промывают дистиллированной водой, высушивают при 100°C в течение 24 ч и прокаливают при 550°C в течение 24 ч. В результате получают материал со структурой цеолита MEL, отношением Si/Ti=12, объемом пор 0,30 см3/г, с долями микропор и мезопор 0,4 и 0,6 соответственно. Средний диаметр мезопор составляет 4 нм.Micro-mesoporous material is prepared as follows. 1.28 g of NaOH and 7.76 g of hexadecyl trimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved in 78 ml of water, in the resulting solution, the concentration of NaOH is 0.42 mol / L, the concentration of GDMA 0.3 mol / l 5 g of microporous crystalline titanosilicate with the MEL structure are added to the resulting solution (sample 9, table 1). The resulting suspension was stirred at room temperature for 7 hours, after which the material was separated on a filter, washed with distilled water, dried at 100 ° C for 24 hours, and calcined at 550 ° C for 24 hours. As a result, a material with a MEL zeolite structure was obtained , the ratio Si / Ti = 12, the pore volume of 0.30 cm 3 / g, with fractions of micropores and mesopores of 0.4 and 0.6, respectively. The average mesopore diameter is 4 nm.

Пример 23.Example 23

Микро-мезопористый материал приготавливают следующим образом. В 78 мл воды растворяют 1,95 г 35% раствора ТМАОН и 7,76 г гексадецилтриметиламмоний бромида C16H33(CH3)3NBr (ГДТМА), в полученном растворе концентрация ТМАОН составляет 0,07 моль/л, концентрация ГДТМА 0,3 моль/л. В полученный раствор добавляют 5 г микропористого кристаллического силикаалюмофосфата со структурой СНА (образец 10, табл.1). Полученную суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 7 ч, после чего материал отделяют на фильтре, промывают дистиллированной водой, высушивают при 100°C в течение 24 ч и прокаливают при 550°C в течение 24 ч. В результате получают материал со структурой цеолита CHA, отношением Si/Al/P=0,2/1/1, объемом пор 0,30 см3/г, с долями микропор и мезопор 0,4 и 0,6 соответственно. Средний диаметр мезопор составляет 4 нм.Micro-mesoporous material is prepared as follows. 1.95 g of a 35% solution of TMAOH and 7.76 g of hexadecyltrimethylammonium bromide C 16 H 33 (CH 3 ) 3 NBr (GDMA) are dissolved in 78 ml of water, the concentration of TMAON in the resulting solution is 0.07 mol / L, and the concentration of GDMA 0 , 3 mol / L. 5 g of microporous crystalline silica-aluminum phosphate with a CHA structure are added to the resulting solution (sample 10, table 1). The resulting suspension was stirred at room temperature for 7 hours, after which the material was separated on a filter, washed with distilled water, dried at 100 ° C for 24 hours and calcined at 550 ° C for 24 hours. As a result, a material with a CHA zeolite structure was obtained , the ratio Si / Al / P = 0.2 / 1/1, the pore volume of 0.30 cm 3 / g, with fractions of micropores and mesopores of 0.4 and 0.6, respectively. The average mesopore diameter is 4 nm.

Таким образом, как видно из приведенных выше примеров, получен новый тип кристаллических материалов, обладающих бимодальной пористой структурой, включающей микропоры с диаметром 0,4-1,0 нм, определяющимся типом исходной кристаллической микропористой структуры, и однородные мезопоры с диаметром 2-30 нм, локализованными в объеме цеолитного кристалла. Диаметр мезопор варьируется от 2 до 30 нм в зависимости от сочетания водорастворимого основания и ПАВ.Thus, as can be seen from the above examples, a new type of crystalline materials is obtained having a bimodal porous structure, including micropores with a diameter of 0.4-1.0 nm, determined by the type of the initial crystalline microporous structure, and homogeneous mesopores with a diameter of 2-30 nm localized in the volume of the zeolite crystal. The diameter of the mesopores varies from 2 to 30 nm, depending on the combination of a water-soluble base and a surfactant.

На Фиг.6,а представлено ПЭМ-изображение материала, полученного по предлагаемому способу (пример 9, табл.2), из которого очевидно следуют отсутствие изолированной мезопористой фазы и локализация мезопор в объеме цеолитного кристалла, тогда как на ПЭМ-изображении материала, полученного по способу-прототипу (Фиг.6,б), присутствуют две фазы - микропористая и мезопористая.Figure 6a shows a TEM image of the material obtained by the proposed method (Example 9, Table 2), from which the absence of an isolated mesoporous phase and localization of the mesopores in the volume of the zeolite crystal obviously follow, whereas the TEM image of the material obtained according to the prototype method (Fig.6, b), there are two phases - microporous and mesoporous.

Как видно из приведенных выше примеров, достигнуто значительное увеличение объема пор микро-мезопористых материалов по сравнению с исходными микропористыми материалами за счет образования однородных по диаметру мезопор. Доля мезопор в объеме пор микро-мезопористого материала изменяется от 0,4 до 0,85 в зависимости от условий проведения процесса.As can be seen from the above examples, a significant increase in the pore volume of micro-mesoporous materials was achieved compared to the starting microporous materials due to the formation of mesopores uniform in diameter. The proportion of mesopores in the pore volume of the micro-mesoporous material varies from 0.4 to 0.85 depending on the process conditions.

Как видно из приведенных выше примеров, достигнуто упрощение способа получения кристаллического материала с бимодальной пористостью, при котором процесс осуществляют в одну стадию при обеспечении высокого качества синтезированных продуктов. Полученные материалы сохраняют высокую кристалличность исходных цеолитов, а в некоторых случаях кристалличность возрастает.As can be seen from the above examples, a simplification of the method for producing crystalline material with bimodal porosity was achieved, in which the process is carried out in one stage while ensuring high quality of the synthesized products. The resulting materials retain high crystallinity of the initial zeolites, and in some cases, crystallinity increases.

Фиг.4,б изображает ИК-спектры кристаллических алюмосиликатов со структурой MOR: исходный материал, образец 4, табл.1, примеры 11 и 12, табл.2. Уменьшение интенсивности полос поглощения в области 950 см-1, также как увеличение интенсивности и более четкое разделение полос поглощения около 600 см-1 указывают на увеличение кристалличности образцов, полученных по заявляемому способу в наиболее жестких условиях - при повышенной температуре обработки (пример 11, табл.2) или увеличенной длительности обработки (пример 12, табл.2).Figure 4, b depicts the IR spectra of crystalline aluminosilicates with the MOR structure: starting material, sample 4, table 1, examples 11 and 12, table 2. The decrease in the intensity of the absorption bands in the region of 950 cm -1 , as well as the increase in intensity and a clearer separation of the absorption bands of about 600 cm -1 indicate an increase in the crystallinity of the samples obtained by the present method in the most severe conditions - at an elevated processing temperature (example 11, table .2) or increased processing time (example 12, table 2).

Как видно из приведенных выше примеров, достигнуто расширение спектра кристаллических структур, получаемых заявленным способом, при этом в качестве исходных микропористых материалов использованы кристаллические алюмосиликаты со структурой FAU, CHA, LTL, FER, MAZ, MOR, BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW, TON, кристаллические металлосиликаты со структурой BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW или силикаалюмофосфаты со структурой FAU, CHA, AEI, AFI, AFO.As can be seen from the above examples, the expansion of the spectrum of crystalline structures obtained by the claimed method was achieved, while crystalline aluminosilicates with the structure FAU, CHA, LTL, FER, MAZ, MOR, BEA, MFI, MEL, MTN, MTT were used as starting microporous materials. , MTW, MWW, TON, crystalline metal silicates with the structure BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW or silicoaluminophosphates with the structure FAU, CHA, AEI, AFI, AFO.

Полученные материалы пригодны для осуществления различных сорбционных и каталитических процессов в качестве сорбентов, носителей, катализаторов, фильтрующих материалов.The resulting materials are suitable for various sorption and catalytic processes as sorbents, carriers, catalysts, filter materials.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (7)

1. Способ получения микромезопористого кристаллического материала, включающий взаимодействие микропористого кристаллического материала с раствором водорастворимого основания и поверхностно-активным веществом, промывку, сушку и прокаливание полученного материала, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют в одну стадию в растворе, содержащем 0,07-0,7 моль/л водорастворимого основания и 0,02-0,40 моль/л ПАВ, при температуре 20-100°С в течение 1-24 ч.1. A method of obtaining a micromesoporous crystalline material, including the interaction of a microporous crystalline material with a solution of a water-soluble base and a surfactant, washing, drying and calcining the obtained material, characterized in that the interaction is carried out in one stage in a solution containing 0.07-0, 7 mol / L water-soluble base and 0.02-0.40 mol / L surfactant, at a temperature of 20-100 ° C for 1-24 hours 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на взаимодействие подают микропористые кристаллические алюмосиликаты со структурой FAU, СНА, LTL, FER, MAZ, MOR, BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW, TON.2. The method according to claim 1, characterized in that the interaction serves microporous crystalline aluminosilicates with the structure of FAU, CHA, LTL, FER, MAZ, MOR, BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW, TON. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на взаимодействие подают микропористые кристаллические металлосиликаты со структурой BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW.3. The method according to claim 1, characterized in that the interaction serves microporous crystalline metal silicates with the structure of BEA, MFI, MEL, MTN, MTT, MTW, MWW. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на взаимодействие подают микропористые кристаллические силикаалюмофосфаты со структурой FAU, СНА, AEI, AFI, AFO.4. The method according to claim 1, characterized in that the interaction serves microporous crystalline silica-aluminum phosphates with the structure of FAU, CHA, AEI, AFI, AFO. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества на взаимодействие подают соль четвертичного алкиламмония, размер катиона которой выбирают в зависимости от заданного диаметра мезопор.5. The method according to claim 1, characterized in that the quaternary alkylammonium salt, the cation size of which is selected depending on the given diameter of the mesopores, is supplied as a surfactant for the interaction. 6. Микромезопористый кристаллический материал, полученный способом, охарактеризованным в п.1, обладающий бимодальной пористой структурой, включающей цеолитные микропоры с диаметром 0,4-1,0 нм и мезопоры с диаметром 2-30 нм, локализованные в объеме цеолитного кристалла.6. A micromesoporous crystalline material obtained by the method described in claim 1, having a bimodal porous structure, including zeolite micropores with a diameter of 0.4-1.0 nm and mesopores with a diameter of 2-30 nm, localized in the volume of the zeolite crystal. 7. Материал по п.6, отличающийся тем, что доля микропор в общем объеме пор составляет от 0,15 до 0,60, а доля мезопор в общем объеме пор составляет от 0,4 до 0,85. 7. The material according to claim 6, characterized in that the proportion of micropores in the total pore volume is from 0.15 to 0.60, and the proportion of mesopores in the total pore volume is from 0.4 to 0.85.
RU2009109443/15A 2009-03-17 2009-03-17 Micro-mesoporous crystalline material and method of making said material RU2393992C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009109443/15A RU2393992C1 (en) 2009-03-17 2009-03-17 Micro-mesoporous crystalline material and method of making said material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009109443/15A RU2393992C1 (en) 2009-03-17 2009-03-17 Micro-mesoporous crystalline material and method of making said material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2393992C1 true RU2393992C1 (en) 2010-07-10

Family

ID=42684628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009109443/15A RU2393992C1 (en) 2009-03-17 2009-03-17 Micro-mesoporous crystalline material and method of making said material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393992C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540433C2 (en) * 2013-02-28 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского Adsorbent for removing water from gases
RU2568699C1 (en) * 2014-06-26 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method for obtaining sodium-containing titanium silicate
RU2613516C1 (en) * 2016-01-29 2017-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Method of producing composite based on microporous zeolite and mezoporous silicon oxide
CN112601800A (en) * 2018-09-25 2021-04-02 禾大国际股份公开有限公司 Catalyst and its use in fatty acid isomerization
RU2769447C2 (en) * 2017-02-28 2022-03-31 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Catalytic compositions and application thereof in methods for alkylation of aromatic compounds
RU2777362C2 (en) * 2016-02-29 2022-08-02 Католике Университейт Левен Controlled alkaline treatments on molecular sieves

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540433C2 (en) * 2013-02-28 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского Adsorbent for removing water from gases
RU2568699C1 (en) * 2014-06-26 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Method for obtaining sodium-containing titanium silicate
RU2613516C1 (en) * 2016-01-29 2017-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" Method of producing composite based on microporous zeolite and mezoporous silicon oxide
RU2777362C2 (en) * 2016-02-29 2022-08-02 Католике Университейт Левен Controlled alkaline treatments on molecular sieves
RU2769447C2 (en) * 2017-02-28 2022-03-31 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Catalytic compositions and application thereof in methods for alkylation of aromatic compounds
CN112601800A (en) * 2018-09-25 2021-04-02 禾大国际股份公开有限公司 Catalyst and its use in fatty acid isomerization
CN112601800B (en) * 2018-09-25 2023-06-02 禾大国际股份公开有限公司 Catalyst and its use in isomerisation of fatty acids
RU2789423C1 (en) * 2022-08-31 2023-02-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) Method for producing micro-mesoporous mtw/mcf material with hierarchical structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102307924B1 (en) A full-si molecular sieve and its synthesis process
Serrano et al. Crystallization mechanism of all-silica zeolite beta in fluoride medium
RU2283277C2 (en) Method of substituting heteroatom of crystalline lattice on borosilicate zeolites with large and very large pores
Xia et al. On the synthesis and characterization of ZSM-5/MCM-48 aluminosilicate composite materials
US10773966B2 (en) Process for production of high silica content zeolite from fly ash
Wang et al. Postsynthesis of mesoporous ZSM-5 zeolite by piperidine-assisted desilication and its superior catalytic properties in hydrocarbon cracking
Zhang et al. Rational synthesis of Beta zeolite with improved quality by decreasing crystallization temperature in organotemplate-free route
Liu et al. Synthesis of low-silica CHA zeolite chabazite in fluoride media without organic structural directing agents and zeolites
KR101614544B1 (en) Method of Preparation Using Crystalline Nano-sized Seed
RU2393992C1 (en) Micro-mesoporous crystalline material and method of making said material
CA2957307A1 (en) Preparation of mesoporous zeolites with reduced processing
Wen et al. Pure-silica ZSM-22 zeolite rapidly synthesized by novel ionic liquid-directed dry-gel conversion
Jiao et al. Preparation of hierarchically structured Y zeolite with low Si/Al ratio and its applications in acetalization reactions
US20210171356A1 (en) Controlled alkaline treatments on molecular sieves
US9700879B2 (en) Molecular sieves with a Linde Type A topology and related methods and systems
US10343138B2 (en) PST-20 zeolite, preparation method for the same, and selective separation method for carbon dioxide using the same
Al-Ani et al. Synthesis of nanostructured catalysts by surfactant-templating of large-pore zeolites
Bolshakov et al. Mild dealumination of template-stabilized zeolites by NH 4 F
RU2282587C1 (en) Method for preparing material of micro-mesoporous structure
Wang et al. Silica beta synthesized under alkaline conditions
Nabavi et al. Stability of colloidal ZSM-5 catalysts synthesized in fluoride and hydroxide media
Khoo et al. Synthesis of AlPO-5 with diol-substituted imidazolium-based organic template
JPWO2018061827A1 (en) Zeolite and its production method
KR101995164B1 (en) Preparation method of aluminophospate or silicoaluminophospate with ZON structure having both micropore and mesopore, and water adsorbent comprising the silicoaluminophospate prepared thereby
Babic Increasing the porosity of zeolites