АЛЮМОСИЛИКАТНЫЕ ЦЕОЛИТНЫЕ КОМПОЗИЦИИ С ГРАДИЕНТОМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

1. Композиция, содержащая:
кристалл алюмосиликатного цеолита с размером пор из 8 колец, причем кристалл алюмосиликатного цеолита имеет поверхностное молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия и внутреннее молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия, причем поверхностное молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия или выше или ниже, чем внутреннее молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия.
2. Композиция по п. 1, причем кристалл алюмосиликатного цеолита включает коды структур, выбранные из группы, состоящей из AEI, AFX, CHA, LEV, AFT, EAB, KFI, SAT, TSC, SAV, ERI и их комбинаций.
3. Композиция по п. 1, причем кристалл алюмосиликатного цеолита содержит CHA.
4. Композиция по п. 1, причем композиция является кристаллической примерно на 80 % или больше в пересчете на молярное количество.
5. Композиция по п. 4, причем композиция является кристаллической на величину от примерно 80 % до примерно 95 % в пересчете на молярное количество.
2
6. Композиция по п. 1, причем композиция имеет удельную поверхность цеолита по БЭТ примерно 400 м/г или больше.
7. Композиция по любому из пп. 1-6, причем поверхностное молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия представляет собой одно или несколько из следующего:
по меньшей мере примерно в 50 раз выше или ниже, чем максимальное значение внутреннего молярного соотношения диоксида кремния и оксида алюминия;
по меньшей мере примерно в 30 раз выше или ниже, чем максимальное значение внутреннего молярного соотношения диоксида кремния и оксида алюминия;
по меньшей мере примерно в 10 раз выше или ниже, чем максимальное значение внутреннего молярного соотношения диоксида кремния и оксида алюминия;
по меньшей мере примерно в 5 раз выше или ниже, чем максимальное значение внутреннего молярного соотношения диоксида кремния и оксида алюминия; и
по меньшей мере примерно в 1,5 раза выше или ниже, чем максимальное значение внутреннего молярного соотношения диоксида кремния и оксида алюминия.
8. Композиция по любому из пп. 1 - 6, причем внутреннее молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия имеет максимальное значение, варьирующееся от примерно 10 до примерно 250, или от примерно 50 до примерно 250, или от примерно 90 до примерно 250, или от примерно 150 примерно до 250.
9. Композиция по любому из пп. 1 - 6, причем поверхностное молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия варьируется от примерно 5 до примерно 60, или от примерно 10 до примерно 50, или от примерно 15 до примерно 40, или от примерно 20 до примерно 40.
10. Композиция по любому из пп. 1 - 6, причем композиция имеет, в пересчете на молярное количество, примерно 5 % или больше обогащения по алюминию на поверхности кристалла алюмосиликатного цеолита относительно центра кристалла алюмосиликатного цеолита; или
примерно 10 % или больше обогащения по алюминию на поверхности кристалла алюмосиликатного цеолита относительно центра кристалла алюмосиликатного цеолита; или
примерно 15 % или больше обогащения по алюминию на поверхности кристалла алюмосиликатного цеолита относительно центра кристалла алюмосиликатного цеолита; или
примерно 20 % или больше обогащения по алюминию на поверхности кристалла алюмосиликатного цеолита относительно центра кристалла алюмосиликатного цеолита; или
примерно 25 % или больше обогащения по алюминию на поверхности кристалла алюмосиликатного цеолита относительно центра кристалла алюмосиликатного цеолита; или
примерно 30 % или больше обогащения по алюминию на поверхности кристалла алюмосиликатного цеолита относительно центра кристалла алюмосиликатного цеолита.
11. Композиция по любому из пп. 1 - 6, имеющая градиент интенсивности соотношения Si2p и Al2p как функцию глубины травления на основе нормированных интенсивностей Al2p и Si2p из спектра XPS после распыления аргона, причем интенсивность соотношения Si2p и Al2p при глубине травления от 20 нм до 50 нм составляет примерно до 10, причем интенсивность соотношения Si2p и Al2p при глубине травления от 250 нм до 450 нм варьируется от примерно 10 до примерно 15, и причем интенсивность соотношения Si2p и Al2p при глубине травления 1000 нм варьируется от примерно 11,5 до примерно 20.
12. Способ, включающий:
смешивание первого количества первого источника оксида алюминия, источника диоксида кремния, минерализующего агента и органического структурообразующего агента с образованием исходного геля;
кристаллизацию исходного геля в сосуде под давлением в гидротермических условиях в течение первого периода времени; и
добавление второго количества второго источника оксида алюминия в сосуд под давлением в течение второго периода времени для образования конечного продукта кристаллизации.
13. Способ по п. 12, причем первый источник оксида алюминия является таким же, как и второй источник оксида алюминия.
2
3
7
3
14. Способ по п. 12, причем первый источник оксида алюминия и второй источник оксида алюминия независимо выбирают из группы, состоящей из NaAlO, Al(CHO), металлического Al, водорастворимых солей алюминия и их комбинаций.
2
15. Способ по п. 14, причем вторым источником оксида алюминия является водорастворимая соль алюминия, такая как NaAlO.
16. Способ по п. 12, причем источник диоксида кремния выбирают из группы, состоящей из коллоидного диоксида кремния, пирогенного диоксида кремния, тетраэтилортосиликата (TEOS), силиката натрия, осажденного диоксида кремния и их комбинаций.
-
17. Способ по п. 12, причем минерализующий агент выбирают из группы, состоящей из NaOH, KOH, F, гидроксидов четвертичного аммония и их комбинаций.
18. Способ по п. 12, причем органический структурообразующий агент содержит катионы четвертичного аммония с заместителями, выбранными из группы, состоящей из алкила, адамантила, циклогексила, ароматического соединения и их комбинаций.
19. Способ по п. 12, причем кристаллы алюмосиликатного цеолита, полученные из исходного геля, имеют молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия, варьирующееся от примерно 5 до примерно 250, или от примерно 10 до примерно 150, или от примерно 10 до примерно 100, или от примерно 15 до примерно 60.
20. Способ по п. 12, причем кристаллы алюмосиликатного цеолита, полученные из исходного геля, имеют равномерное распределение молярного соотношения диоксида кремния и оксида алюминия, и причем кристаллы алюмосиликатного цеолита, полученные из конечного продукта кристаллизации, показывают зависящий от глубины градиент молярного соотношения диоксида кремния и оксида алюминия.
21. Способ по п. 20, причем кристаллы алюмосиликатного цеолита, полученные из конечного продукта кристаллизации, имеют поверхностное молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия и внутреннее молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия, и причем поверхностное молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия выше или ниже, чем внутреннее молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия.
22. Способ по п. 12, причем первый период времени определяет общее время кристаллизации для получения кристаллов алюмосиликатного цеолита из конечного продукта кристаллизации, которые являются кристаллическими по меньшей мере примерно на 80 %, в пересчете на молярное количество.
23. Способ по п. 22, причем общее время кристаллизации варьируется от примерно 1 часа до примерно 168 часов, или от примерно 1 часа до примерно 96 часов, или от примерно 5 часов до примерно 72 часов, или примерно 10 часов до 48 часов.
24. Способ по п. 22, причем стадия добавления начинается в примерно 1/4, примерно 1/3, примерно 1/2, примерно 2/3 или примерно 3/4 от первого периода времени.
25. Способ по п. 12, причем второй период времени варьируется от примерно 1 минуты до примерно 168 часов, от примерно 1 минуты до примерно 96 часов, от примерно 1 минуты до примерно 72 часов, от примерно 1 минуты до примерно 48 часов или от примерно 1 минуты до примерно 30 часов.
26. Способ по п. 12, причем второй период времени варьируется от примерно 1 минуты до примерно 60 минут, от примерно 1 минуты до примерно 45 минут, от примерно 1 минуты до примерно 30 минут, от примерно 1 минуты до примерно 15 минут или от примерно 1 минуты до примерно 10 минут.
27. Способ по п. 12,
причем стадия добавления включает непрерывное добавление второго количества второго источника оксида алюминия в течение второго периода времени,
причем второй период времени равен первому периоду времени, и
причем второй период времени протекает одновременно с первым периодом времени.
28. Способ по п. 12, дополнительно включающий фильтрование, сушку и прокаливание кристаллов алюмосиликатного цеолита, получающихся из конечного продукта кристаллизации.