[发明专利]一种高骨架邻配对Al含量的CHA分子筛合成方法及应用

权利要求书

1.一种高骨架邻配对Al含量的CHA分子筛合成方法，其特征在于：包括原料硅源、铝源、模板剂在结晶条件下晶化反应；

所述模板剂为N,N,N-三烷基环己基季铵盐/碱与1-烷基-1-烷基/环烷基哌嗪鎓盐/碱化合物混合形成双模板剂合成CHA型沸石分子筛；

所述CHA分子筛通过漫反射紫外-可见光谱Co²⁺配位分峰定量表征骨架相邻配对Al的含量占总数的80％以上；所述CHA分子筛通过紫外-拉曼光谱分析在330±2cm^-1和465±5cm^-1处有明显特征峰；

所述含N,N,N-三烷基环己基季铵盐/碱与1-烷基-1-烷基/环烷基哌嗪鎓盐/碱化合物结构式如下：

R1，R2，R4彼此独立的选自甲基或氘代甲基、C2～C5直链或支链烷基；R3彼此独立的选自C1～C5直链或支链烷基；R5选自C1～C5直链或支链烷基或环己基、环戊基、双环[3,1,1]庚烷基、双环[2.2.2]辛烷基中任意一种；X-为季铵鎓离子的抗衡阴离子，包括氢氧根、氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根、硫酸氢根、碳酸根、硝酸根、碳酸氢根、草酸根、醋酸根、磷酸根、羧酸根中任一种。

2.根据权利要求1所述合成方法，其特征在于：

1)将二氧化硅与氧化铝的摩尔比范围2～40待转晶沸石分子筛原料、NaOH、去离子水充分溶解分散后，浆液陈化得到硅铝凝胶；

2)向1)中混合硅铝凝胶混合物中加入硅源、N,N,N-三烷基环己基季铵盐/碱OSDA1、1-烷基-1-烷基/环烷基哌嗪鎓盐/碱OSDA2和去离子水充分混合均匀，加入酸溶液控制混合浆液中碱羟基OH^-与SiO₂的摩尔比nOH^-/nSiO₂＝0.1～1.0范围内；所述两种模板剂的摩尔比nOSDA1：nOSDA2＝(0.05～100):1；

3)将上述2)中混合物搅拌后移入水热晶化反应釜中，在自生压力和125～200℃晶化共计8～120小时，所得晶化后产品经过滤、洗涤、烘干、焙烧后得分子筛原粉；

4)将步骤3)中得到的分子筛原粉与铵盐溶液进行离子交换，直至分子筛中Na含量低于500ppm；然后过滤分离出固体产物，洗涤，干燥，焙烧后得到CHA型菱沸石分子筛。

3.根据权利要求2所述CHA分子筛合成方法，其特征在于：

所述步骤1)中，浆液组分摩尔配比为nNa₂O:nSiO₂:nAl₂O₃:nOH-:nH₂O＝(0.5～2.5):1.0:(0.025～0.5):(1.0～5.0):(5～20)，在50℃～120℃陈化6～36小时得到硅铝凝胶；

所述步骤2)中，混合浆液组分摩尔配比nNa₂O:nSiO₂:nA1₂O₃:nOH^-:nOSDA1:nOSDA2:nH₂O＝(0.05～0.5):1.0:(0.0125～0.125):(0.1～1.0):(0.01～0.5):(0.05～0.5):(5～100)；

所述步骤4)中，分子筛原粉与浓度为0.1～5.0mol/L铵盐溶液按照固液质量比为1：(5～50)在60～100℃进行离子交换，每次交换0.5～6小时，得到的滤饼再与铵盐溶液重复交换1～3次，直至分子筛中Na含量低于500ppm；然后过滤分离出固体产物，用去离子水反复洗涤至中性，滤饼在100～150℃干燥12～48小时、400～600℃焙烧2～16小时后得到CHA型菱沸石分子筛。