Diese Erfindung betrifft Molekularsiebe und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Sie betrifft insbesondere die Herstellung von Synthesemischungen zur Steuerung der
Produktcharakteristika. Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung von
Siliciumaluminiumphosphat-Molekularsieben und spezieller von SAPO-34.
In der US-A-4 440 871 ist die Herstellung einer Reihe von phosphorhaltigen
Molekularsieben beschrieben.
Das Patent beschreibt insbesondere Verfahren zur Herstellung zahlreicher
kristalliner mikroporöser Siliciumaluminiumphosphate (SAPO) einschließlich
SAPO-34 unter Verwendung von Quellen für Silicium (z. B. ein Siliciumdioxidsol),
Aluminium (z. B. hydratisiertes Aluminiumoxid) und Phosphor (z. B. ortho-Phosphorsäure)
und einem organischen Templat, beispielsweise Tetraethylammoniumhydroxid (TEAOH),
Isopropylamin (iPrNH2) oder Di-n-propylamin (DPA). Das Patent, auf dessen
Offenbarung hier Bezug genommen wird, gibt Röntgenbeugungsdaten für die
SAPO an und beschreibt ihre Anwendbarkeiten in Katalyse und Absorption.
Die internationale Veröffentlichung WO-A-00/06493 beschreibt
das Erhalten phosphorhaltiger Molekularsiebe mit kleinerer Teilchengröße
und engerer Größenverteilung mittels Durchmischung, z. B. Rühren
oder Taumeln.
Die EP-A-541 915 befasst sich mit der Umwandlung von Methanol in Olefine
(MTO), insbesondere leichte (C2 bis C4) Olefine, unter Verwendung
eines kristallinen Aluminiumphosphat-Molekularsiebkatalysators. Die Beschreibung
beschreibt die Vorteile von Katalysatoren mit kleiner Teilchengröße in
MTO-Verfahren und liefert ein Verfahren, um die Herstellung von Material mit kleiner
Teilchengröße zu erleichtern, indem die Synthesemischung gerührt
wird, wodurch SAPO-34 mit mittleren Teilchendurchmessern, ausgedrückt als Massenverteilung,
im Bereich von etwa 0,6 bis 1,4 &mgr;m hergestellt wird.
Die EP-A-185 525 beschreibt ein Verfahren, bei dem SAPO-37 unter Verwendung
einer Zweiphasen-Synthesemischung hergestellt wird. Gemäß einem Beispiel
wird eine wässrige Phase, die Phosphorsäure, Aluminiumoxid und Tetraethyl-
und Tetrapropylammoniumhydroxide als organische Template enthält, und eine
organische Phase verwendet, die Tetraethylorthosilikat in Hexanol umfasst, einem
Lösungsmittel, das mit Wasser unmischbar ist.
Die internationale Veröffentlichung Nr. WO-A-01/36328 beschreibt
ein Verfahren, bei dem ein SAPO-34-Molekularsieb in Form von isokristallinen kugeligen
Teilchen mit 0,5 bis 30 &mgr;m Durchmesser unter Verwendung einer wässrigen
Synthesemischung, die ein Templat, Quellen der Elemente, die für die Struktur
des Siebs wesentlich sind, und eines organischen Lösungsmittels, das mit Wasser
mischbar ist, wobei der Zweck des Lösungsmittels in der Solubilisierung der
Quelle für das Silicium in der wässrigen Synthesemischung liegt, und eines
Tensids als Morphologiemodifizierungsmittel hergestellt wird. Die Siliciumquelle
kann ein Tetraalkylorthosilikat sein.
Es wird erwähnt, dass die kugeligen Teilchen des SAPO-34 eine
texturierte Oberfläche haben, die durch Kristallite gebildet ist, deren Breite
(größte Dimension) etwa 0,05 bis 2,5 &mgr;m beträgt, bestimmt mittels
Rasterelektronenmikroskopie. Obwohl konstatiert wird, dass die Herabsetzung der
Siliciumkonzentration in der Synthesemischung den Durchmesser der Kugeln reduziert
hat, ist das Produkt der SAPO-34-Beispiele immer kugelig.
Es bleibt somit ein Bedarf an einem Verfahren, durch das sehr kleine
individuelle Kristallite von SAPO-34 hergestellt werden können, im Unterschied
zu den Clustern, die aus dem in der WO-A-01/36328 beschriebenen Verfahren resultieren.
Es ist nun gefunden worden, dass durch Weglassen des Tensids ein SAPO-34-Produkt
in Form von individuellen Kristalliten mit wesentlich reduzierter Teilchengröße
erhalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung liefert demnach ein Verfahren zur Herstellung
von kristallinem SAPO-34-Molekularsieb, bei dem eine tensidfreie Synthesemischung
gebildet wird, die Quellen für Silicium, Aluminium und Phosphor in Anteilen,
die für die Bildung von SAPO-34 geeignet sind, und ein Struktursteuerungsmittel
umfasst, wobei die Quelle für Silicium ein Tetraalkylorthosilikat ist, und
die Synthesemischung einer Hydrothermalbehandlung unterzogen wird.
Das Molverhältnis von Silicium zu Aluminium, ausgedrückt
als SiO2:Al2O3, beträgt höchstens 0,5:1,
da höhere Molverhältnisse als 0,5:1 vermutlich zu der Bildung der kugeligen
Teilchen beitragen, wie es in der WO-A-01/36328 beschrieben ist.
Die Erfindung liefert auch SAPO-34, dessen mittlere Teilchengröße
höchstens 200 nm, vorzugsweise höchstens 100 nm und am meisten bevorzugt
höchstens 50 nm beträgt. Das SAPO-34 ist vorteilhafterweise eines, das
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist und vorzugsweise
so erhalten wird. Die mittlere Teilchengröße kann durch Untersuchung von
Rasterelektronenaufnahmen (SEM) gemessen werden, wobei die größte Abmessung
jedes Teilchens genommen wird. Alternativ kann die Teilchengrößenmessung
mittels XRD-Signalbreitenanalyse durchgeführt werden, wie es in einigen der
folgenden Beispiele beschrieben ist.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Komponenten der Synthesemischung
sind in der Regel jene, die im Stand der Technik bekannt oder in der Literatur als
geeignet für die Herstellung von SAPO-34 beschrieben sind, ebenso wie die Bedingungen
der Hydrothermalbehandlung mit Ausnahme der wesentlichen Verwendung von Tetraalkylorthosilikat
als Siliciumquelle, der Abwesenheit von Tensid und/oder dem erforderlichen Verhältnis
von Al2O3:SiO2. (Es sei darauf hingewiesen, dass,
obwohl die US-A-4 440 871 die Möglichkeit der Verwendung eines Tetraalkylorthosilikat
als Siliciumquelle erwähnt, keines seiner ihrer Beispiele dies verwirklicht).
Obwohl die Synthesemischung tensidfrei ist, liegt es innerhalb des
Umfangs der Erfindung, ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel
einzubringen, das von einem Tensid verschieden ist und das die Solubilisierung des
Tetraalkylorthosilikats in der wässrigen Synthesemischung unterstützt.
Als organisches Lösungsmittel können Sulfoxide und oxygenierte C1-
bis C5-Kohlenwasserstoffe genannt werden, wobei letztere vorteilhafterweise
eine Säure, ein Aldehyd, ein Keton oder ein ein- oder mehrwertiger Alkohol
sind. Als Beispiele können Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propandiole, Aceton,
Methanol, n- und Isopropanol, Butanol und vorzugsweise Ethanol genannt werden.
Die Behandlung der Synthesemischung, um das gewünschte kristalline
Molekularsieb zu ergeben, üblicherweise als Hydrothermalbehandlung bezeichnet,
wird vorteilhafterweise unter autogenem Druck durchgeführt, beispielsweise
in einem Autoklaven, beispielsweise einem Autoklaven aus rostfreiem Stahl, der gewünschtenfalls
mit PTFE ausgekleidet sein kann. Die Behandlung kann beispielsweise bei einer Temperatur
im Bereich von 50, vorteilhafterweise 90, insbesondere 120 bis 250°C durchgeführt
werden, was von dem herzustellenden Molekularsieb abhängt. Die Behandlung kann
beispielsweise für einen Zeitraum im Bereich von 1 bis 200 Stunden, vorzugsweise
bis zu 100 Stunden durchgeführt werden, was wiederum von dem herzustellenden
Molekularsieb abhängt. Das Verfahren kann eine Alterungsperiode entweder bei
Raumtemperatur oder vorzugsweise bei einer mäßig erhöhten Temperatur
vor der Hydrothermalbehandlung bei stärker erhöhter Temperatur einschließen.
Letztere kann einen Zeitraum der allmählichen oder stufenweisen Variation der
Temperatur einschließen.
Als Quelle für den Phosphor in der Synthesemischung können
Phosphorsäure, organische Phosphate, z. B. Triethylphosphat und Aluminiumphosphate,
genannt werden.
Als Quelle für Aluminium in der Synthesemischung können
Aluminiumoxidhydrat, Aluminiumoxid, Natriumaluminat, Pseudoböhmit, Aluminiumphosphat,
organische Aluminiumquellen, z. B. Alkoxide, genannt werden, beispielsweise Aluminiumisopropoxid.
Als Quelle für Silicium kann wie bereits angegeben ein Tetraalkylorthosilikat
genannt werden. Es kann beispielsweise Tetramethylorthosilikat, Tetraethylorthosilikat,
Tetrapropylorthosilikat und Tetrabutylorthosilikat verwendet werden. Bevorzugt ist
Tetraethylorthosilikat (TEOS).
Die Synthesemischung enthält zudem ein organisches Struktursteuerungsmittel
(Templat). Wie bereits erwähnt, sind diese Verbindungen im Allgemeinen organische
Basen, insbesondere Amine und quaternäre Ammoniumverbindungen, die entweder
einzeln oder in Mischungen verwendet werden.
Als Template können beispielsweise Tetraethylammoniumhydroxid
(TEAOH) und Salze, z. B. Phosphat, Fluorid, Chlorid, Bromid und Acetat, Dipropylamin
(DPA), Triethylamin, Cyclohexylamin, 1-Methylamidazol, Morpholin, Pyridin, Piperidin
und Diethylethanolamin (DEA) genannt werden.
Die Behandlung kann mit dem statischen Gefäß oder vorzugsweise
unter Rühren oder Rotieren des Gefäßes um eine horizontale Achse
(Taumeln) durchgeführt werden. Gewünschtenfalls kann die Synhesemischung
während eines anfänglichen Teils der Heizstufe gerührt oder getaumelt
werden, beispielsweise von Raumtemperatur bis zu einer erhöhten Temperatur,
z. B. der Endbehandlungstemperatur, und für die restliche Zeit statisch bleiben.
Durchmischung erzeugt im Allgemeinen ein Produkt mit kleinerer Teilchengröße
und einer engeren Teilchengrößenverteilung als eine statische Hydrothermalbehandlung.
Eine Synthesemischung zur erfindungsgemäßen Herstellung
von SAPO-34 hat vorzugsweise eine molare Zusammensetzung innerhalb der folgenden
Bereiche:
P2O5 : Al2O3 0,6 bis 1,2:1, vorzugsweise
etwa 1:1
SiO2 : Al2O3 0,01 bis 0,5:1, vorzugsweise 0,1 bis
0,5:1
H2O : Al2O3 10 bis 100:1
zusammen mit einem organischen Templat, vorteilhafterweise Tetraethylammoniumhydroxid
(TEAOH), Dipropylamin (DPA), Isopropylamin oder Morpholin oder eine Mischung von
zwei oder mehr derartigen Templaten in einem geeigneten Anteil, um SAPO-34 zu ergeben.
Die vorliegende Erfindung liefert auch die Verwendung einer Synthesemischung,
die Quellen für Silicium, Aluminium und Phosphor umfasst, mit einem Tetraalkylorthosilikat
als Siliciumquelle, durch Hydrothermalbehandlung zur Steuerung
der Teilchengröße des Produkts.
Die Erfindung liefert ferner die Produkte der Verfahren und der Verwendungen
der früheren Aspekte der Erfindung. Die Produkte sind, falls erforderlich nach
Kationenaustausch und/oder Calcinierung, als Katalysatorvorläufer, Katalysatoren
und Trenn- und Absorptionsmedien nützlich.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Molekularsiebe
können verwendet werden, um die Bildung von Molekularsieben des gleichen Strukturtyps
oder eines anderen Strukturtyps durch Impfen anzuregen. Sie können verwendet
werden, um durch Impfen die Bildung eines Zeolithen oder eines phosphorhaltigen
Molekularsiebs anzuregen. Das Impfen einer phosphorhaltigen Synthesemischung ist
in der oben genannten internationalen Veröffentlichung Nr. WO-A-00/06493 beschrieben.
Der Begriff "Strukturtyp" wird in dieser Beschreibung in dem Sinne
wie im Structure Type Atlas, Zeolites 17, 1996, beschrieben verwendet.
Demnach betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur
Herstellung eines Molekularsiebs, bei dem (i) eine Synthesemischung aus einem erfindungsgemäß
hergestellten kristallinen Siliciumaluminiumphosphat-Molekularsieb, Quellen für
Aluminium und Silicium, gegebenenfalls einer Quelle für Phosphor und gegebenenfalls
einem oder mehreren Struktursteuerungsmitteln (Templaten) und irgendeinem anderen
Material, das zur Bildung des Molekularsiebs erforderlich ist, gebildet wird, und
(ii) die Synthesemischung für einen Zeitraum und bei einer Temperatur behandelt
wird, die zur Herstellung des Molekularsiebs geeignet sind.
Bei der Ausführungsform, bei der das erfindungsgemäße
Siliciumaluminiumphosphat-Molekularsieb als Impfmaterial verwendet wird, ist es
im Allgemeinen in der Synthesemischung in einer Konzentration bis zu 10000 ppm,
vorteilhafterweise höchstens 3000 ppm, vorteilhafter höchstens 1500 ppm
und vorzugsweise höchstens 1000 ppm, insbesondere höchstens 500 ppm und
am meisten bevorzugt höchstens 350 ppm vorhanden, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Synthesemischung. Ein Mindestimpfniveau ist im Allgemeinen 1 ppb (0,001 ppm),
vorteilhafterweise mindestens 0,1 ppm, vorteilhafter mindestens 1 ppm und vorzugsweise
mindestens 10 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht der Synthesemischung. Vorteilhafterweise
betragen die Bereiche der Anteile von 1 ppm bis 2000 ppm, vorzugsweise 100 ppm bis
1500 ppm und am meisten bevorzugt 100 ppm bis 250 ppm.
Die Impfmaterialien werden vorteilhafterweise in Form einer Suspension,
vorzugsweise einer kolloidalen Suspension, vorteilhafterweise in einem wässrigen
Medium, vorzugsweise Wasser, oder einer anderen flüssigen Komponente der Synthesemischung
in. die Synthesemischung eingebracht. Der Begriff "kolloidal" bezieht sich hier
bei Verwendung einer Suspension auf eine solche, die diskrete, feinteilige Teilchen
enthält, die in einer kontinuierlichen flüssigen Phase dispergiert sind,
und bezieht sich vorzugsweise auf eine Suspension, die in dem Sinne stabil ist,
dass innerhalb eines für die beabsichtigte Verwendung ausreichenden Zeitraums,
vorteilhafterweise mindestens 10 Stunden, vorteilhafter mindestens 20 Stunden, vorzugsweise
mindestens 100 Stunden und insbesondere mindestens 500 Stunden, bei Umgebungstemperatur
(23°C) keine sichtbare Trennung stattfindet oder sich Sediment bildet.
Wenn die erfindungsgemäßen Siliciumaluminiumphosphat-Molekularsiebe
als Impfmaterialien verwendet werden, haben sie eine mittlere Teilchengröße
von höchstens 200 nm, vorzugsweise höchstens 100 nm und am meisten bevorzugt
höchstens 50 nm.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das erfindungsgemäße
Siliciumaluminiumphosphat-Molekularsieb in zahlreichen Kohlenwasserstoffumwandlungen,
Trennungen und Absorptionen besonders nützlich. Sie können allein oder
gemischt mit anderen Molekularsieben in Teilchenform, trägergestützt oder
trägerlos, oder in Form einer trägergestützen Schicht, beispielsweise
in Form einer Membran, verwendet werden, wie es beispielsweise in der Internationalen
Veröffentlichung WO-A-94/25151 beschrieben ist. Zu Kohlenwasserstoffumwandlungen
gehören beispielsweise Cracken, Reformieren, Wasserstoffendbehandlung (Hydrofining),
Aromatisierung, Oligomerisierung, Isomerisierung, Entparaffinierung und Hydrocracken
(z. B. Naphtha zu leichten Olefinen, Kohlenwasserstoffen mit höherem Molekulargewicht
zu Kohlenwasserstoffen mit niedrigerem Molekulargewicht, Alkylierung, Transalkylierung,
Disproportionierung oder Isomerisierung von Aromaten). Zu anderen Umwandlungen gehören
die Reaktion. von Alkoholen mit Olefinen und die Umwandlung von Oxygenaten in Kohlenwasserstoffe,
insbesondere von Methanol zu Olefinen, insbesondere leichten Olefinen. Nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes SAPO-34 ist für diese Umwandlung
besonders geeignet.
Die Umwandlung von Oxygenaten kann mit dem Oxygenat, z. B. Methanol,
in der flüssigen oder vorzugsweise der Dampfphase im Chargen- oder vorzugsweise
kontinuierlichen Modus durchgeführt werden. Bei der Durchführung im kontinuierlichen
Modus kann zweckmäßig ein stündlicher Massendurchsatz (WHSV), bezogen
auf Oxygenat, von vorteilhafterweise 1 bis 1000, vorzugsweise 1 bis 100 h–1
verwendet werden. Eine erhöhte Temperatur ist allgemein erforderlich,
um wirtschaftliche Umwandlungsraten zu erhalten, z. B. zwischen 300 und 600°C,
vorzugsweise 400 bis 500°C und insbesondere etwa 450°C. Der Katalysator
kann in einem Festbett oder einem dynamischen Bett, z. B. Wirbel- oder Bewegtbett
vorliegen.
Das Oxygenateinsatzmaterial kann mit einem Verdünnungsmittel,
das unter den Reaktionsbedingungen inert ist, z. B. Argon, Stickstoff, Kohlendioxid,
Wasserstoff oder Wasserdampf, gemischt werden. Die Methanolkonzentration in dem
Einsatzmaterialstrom kann weit variieren, z. B. von 5 bis 90 Mol.% des Einsatzmaterials.
Der Druck kann in einem weiten Bereich variieren, z. B. von atmosphärischem
Druck bis 500 kPa.
Die folgenden Beispiele, in denen sich die Teile auf das Gewicht beziehen,
wenn nicht anders angegeben, veranschaulichen die Erfindung. Die Quelle und Reinheit
der Ausgangsmaterialien sind diejenigen, die zuerst angegeben worden sind, wenn
nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung von SAPO-34 unter Verwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Eine Synthesemischung wurde wie folgt hergestellt:
9,75 Teile H3PO4 (85 %), 9,70 Teile entionisiertes Wasser
und 5,84 Teile Aluminiumoxidhydrat (Catapal, Vista, 74 % Al2O3,
26 % H2O) wurden miteinander gemischt. Danach wurden 35,6 Teile TEAOH
(35 % in Wasser) zugegeben und eingemischt. Schließlich wurden 15,6 Teile Ethanol
und 3,5 Teile TEOS eingemischt, um eine Synthesemischung mit der Molzusammensetzung
Al2O3 : P2O5 : 0,4 SiO2 :
2 TEAOH : 50 H2O : 8 C2H5OH
zu ergeben.
Die Synthesemischung wurde in einen PTFE-ausgekleideten Autoklaven
aus rostfreiem Stahl gegeben, der auf einem Regal in einem Luftofen angebracht wurde,
wobei das Regal gedreht wurde, wodurch der Autoklav getaumelt wurde, und 24 Stunden
lang auf 200°C gehalten. Das Produkt wurde nach dem Abkühlen durch Zentrifugieren
gewonnen, mit Wasser gewaschen und in einem Luftofen getrocknet. Das Pulverröntgenbeugungs-(XRD)-Spektrum
zeigte, dass das Produkt SAPO-34 mit etwas verwachsenem SAPO-18 in geringen Mengen
war. Die relativ breiten Beugungssignale zeigten eine kleine Kristallgröße.
Elementaranalyse: Si, 3,72 %, Al, 17,67 %, P, 16,85 %, was für
eine Produktstöchiometrie von Si0,100Al0,492P0,409
steht.
Die Analyse der Signalbreiten des XRD-Spektrums und die Anwendung
der Scherrer-Gleichung mit Korrektur der Signalverbreiterung, die durch das Instrument
und die Verwachsung verursacht wurde, ergab eine mittlere Kristallgröße
von etwa 50 nm.
Beispiel 2
In einem Verfahren, das dem von Beispiel 1 ähnlich war, wurde
eine Synthesemischung mit der Molzusammensetzung
Al2O3 : P2O5 : 0,3 SiO2 :
2 TEAOH : 40 H2O : 8 C2H5OH
hergestellt.
Die Synthesemischung wurde in einen PTFE-ausgekleideten Autoklaven
aus rostfreiem Stahl gegeben, der auf einem Regal in einem Luftofen angebracht wurde,
wobei das Regal gedreht und 24,5 Stunden auf 200°C gehalten wurde. Die Gewinnung
erfolgte wie in Beispiel 1. Das Produkt war SAPO-34 mit etwas verwachsenem SAPO-18
in geringen Mengen. SEM-Analyse zeigte, dass die Kristallgröße unter 0,1
&mgr;m lag, und die Analyse der Signalbreite im XRD-Spektrum und Verwendung der
Scherrer-Gleichung ergab eine mittlere Kristallgröße von etwa 36 nm.
Elementaranalyse: Si, 3,40 %, Al, 17,4 %, P, 16,4 %.
Stöchiometrie: Si0,093Al0,498P0,409
Beispiel 3
Gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 wurde eine Synthesemischung
mit der Molzusammensetzung
Al2O3 : P2O5 : 0,3 SiO2 :
1,52 TEAOH : 30 H2O : 16 C2H5OH
hergestellt.
Die Hydrothermalbehandlung (200°C, 24,5 Stunden) und die Gewinnung
wurden wie in Beispiel 2 beschrieben durchgeführt. Das Produkt war SAPO-34
mit etwas verwachsenem SAPO-18 in geringen Mengen. Die relativ große Breite
der Signale im XRD-Spektrum zeigte kleine Kristallgröße, SEM-Analyse zeigte
eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 &mgr;m.
Elementaranalyse: Si, 3,51 %, Al, 17,4 %, P, 16,5 %.
Stöchiometrie: Si0,096Al0,495P0,416.
Beispiel 4
148,9 Teile Al2O3 (Condea Pural SB) wurden mit
590,9 Teilen Wasser gemischt, und dann wurden 252,4 Teile H3PO4
(85 %, Acros) zusammen mit 69,8 Teilen TEOS zugegeben. 460,5 Teile TEAOH (35 % in
Wasser, Eastern Chemical) wurden dann zusammen mit 177,3 Teilen
DPA (Fluka) unter kontinuierlichem Rühren zugegeben, um eine Synthesemischung
mit der molaren Zusammensetzung
Al2O3 : P2O5 : 0,3 SiO2 :
TEAOH : 1,6 DPA : 52 H2O
zu ergeben.
Die Synthesemischung wurde in einen Autoklaven aus rostfreiem Stahl
gegeben, im Verlauf von 8 Stunden auf 175°C erwärmt und unter Rühren
mit 170 UpM (Geschwindigkeit an der Spitze des Rührblatts 0,89 m/s) 48 Stunden
lang auf jener Temperatur gehalten. Es wurde nach Gewinnung und Analyse gefunden,
dass das Produkt reines SAPO-34 war. 50 % der Anzahl der Kristalle hatten eine Teilchengröße
kleiner als 280 nm; 10 hatten eine Teilchengröße von mehr als 400 nm.
Im Vergleich dazu ergab die Verwendung von Ludox AS40, einer 40 % kolloidalen Siliciumdioxidlösung,
anstelle von TEOS als Siliciumdioxidquelle in einer Synthesemischung mit der gleichen
molaren Zusammensetzung und unter den gleichen Reaktionsbedingungen ein reines SAPO-34-Produkt
mit einer Teilchengröße von etwa 1 &mgr;m.
Beispiel 5
19,8 Teile H3PO4 (85 %), 30 Teile Wasser, 5,4
Teile TEOS, 11,9 Teile Aluminiumoxidhydrat (Catapal), 72,3 Teile TEAOH (35%) und
20,7 Teile Wasser wurden in der angegebenen Reihenfolge gemischt, um eine Synthesemischung
mit den folgenden molekularen Anteilen zu ergeben:
Al2O3 : P2O5 : 0,3 SiO2 :
2 TEAOH : 70 H2O
Nach dem Homogenisieren in einem Mischer wurde die Synthesemischung
in einen PTFE-ausgekleideten Autoklaven aus rostfreiem Stahl gegeben, zum Taumeln
in einem Ofen montiert und 24 Stunden lang auf 200°C gehalten. Das Produkt
wurde nach dem Abkühlen durch Zentrifugieren gewonnen, mit Wasser gewaschen
und bei 115°C getrocknet. Das XRD-Spektrum zeigte, dass das Produkt reines
SAPO-34 war, SEM zeigte kubische und dicke Plättchenkristalle mit einer Größe
im Bereich zwischen 50 und 200 nm.