[發明專利]一種具有CHA結構的磷酸硅鋁分子篩及其合成方法

有效

• 申請號: 201210366773.2
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103663492A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 田鵬;劉中民;樊棟;蘇雄;張瑩;楊越
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54;C01B37/08;B01J29/85;C07C1/20;C07C11/04;C07C11/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王旭

1.一種SAPO-34分子篩，其特征在于其無水化學組成可表示為：mSDA·(Si_xAl_yP_z)O₂，其中：

SDA為存在于分子篩微孔中的模板劑；

SDA為具有(CH₃)₂NRN(CH₃)₂結構的有機胺，R為含有2到5個碳原子的飽和直鏈或支鏈烴基；

m代表每摩爾(Si_xAl_yP_z)O₂對應模板劑的摩爾數，m＝0.08～0.3；

x、y、z分別表示Si、Al、P的摩爾分數，其范圍分別是x＝0.01～0.60，y＝0.2～0.60，z＝0.2～0.60，且x+y+z＝1。

2.根據權利要求1所述的SAPO-34分子篩，其特征在于，分子篩晶體表面輕微富硅，外表面硅含量與晶體的體相硅含量之比在1.50～1.01，優選為1.42～1.02，更優選為1.35～1.03，更加優選為1.30～1.03，其中硅含量為Si/(Si+Al+P)的摩爾比。

3.根據權利要求1所述的SAPO-34分子篩，其特征在于，所述模板劑SDA為N，N，N’，N’-四甲基乙二胺、N，N，N’，N’-四甲基丙二胺、N，N，N’，N’-四甲基丁二胺、N，N，N’，N’-四甲基戊二胺、N，N，N’，N’-四甲基-1，2-丙二胺、N，N，N’，N’-四甲基-1，3-丁二胺、N，N，N’，N’-四甲基-1，4-戊二胺中的一種或任意幾種的混合物。

4.根據權利要求1所述的SAPO-34分子篩，其特征在于，硅在該CHA結構的分子篩晶體中從核到殼含量遞增是均勻的。

5.根據權利要求1所述的SAPO-34分子篩，其特征在于，硅在該CHA結構的分子篩晶體中從核到殼含量遞增是不均勻的。

6.一種合成權利要求1所述分子篩的方法，所述方法包括以下步驟：

a)將硅源、鋁源、磷源、去離子水和SDA混合，形成具有如下摩爾配比的初始凝膠混合物：

SiO₂/Al₂O₃＝0.01～1；

P₂O₅/Al₂O₃＝0.5～1.5；

H₂O/Al₂O₃＝1～19；

SDA/A1₂O₃＝5～30；

SDA/H₂O＝0.27～30

其中SDA為具有(CH₃)₂NRN(CH₃)₂結構的有機胺，R為含有2到5個碳原子的飽和直鏈或支鏈烴基；

b)將步驟a)所得初始凝膠混合物裝入合成釜，密閉，升溫到170～220℃在自生壓力下晶化0.5～48h；

c)待晶化完全后，固體產物經離心分離，用去離子水洗滌至中性，干燥后即得到SAPO-34分子篩。

7.按照權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟a)初始凝膠混合物中的硅源為硅溶膠、活性二氧化硅、正硅酸酯、偏高嶺土中的一種或任意幾種的混合物；鋁源為鋁鹽、活性氧化鋁、烷氧基鋁、偏高嶺土中的一種或任意幾種的混合物；磷源為正磷酸、磷酸氫銨、磷酸二氫銨、有機磷化物或磷氧化物中的一種或任意幾種的混合物。

8.按照權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟a)初始凝膠混合物中有機胺SDA與水的摩爾比例為SDA/H₂O＝0.5～30，優選為1.0～30。

9.按照權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟a)初始凝膠混合物中SDA與Al₂O₃的摩爾比例為SDA/Al₂O₃＝7.0～30。