一种高骨架邻配对Al含量的CHA分子筛合成方法及应用与流程

技术特征：
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co
2
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。4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：步骤1)中所述二氧化硅与氧化铝的摩尔比范围2～40沸石分子筛原料为fau型沸石、mfi型沸石、*bea型沸石、mor型沸石、lta型沸石、emt型沸石中任一种，优选fau型沸石、mfi型沸石、*bea型沸石、mor型沸石中任一种，进一步优选具有fau型结构的x分子筛、y分子筛、usy分子筛中任意一种；步骤2)中所述硅源选自硅溶胶、水玻璃、白炭黑、偏硅酸钠、柱层析硅胶、大孔硅胶、粗孔硅胶、细孔硅胶、无定型二氧化硅、b型硅胶、硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯、超细二氧化硅粉、活性白土、有机硅、硅藻土和气相法硅胶中一种或几种，优选硅溶胶、水玻璃、柱层析硅胶、白炭黑、大孔硅胶、粗孔硅胶、细孔硅胶、无定型二氧化硅、b型硅胶、硅酸甲酯、硅酸乙酯中任一种或几种。5.根据权利要求2所述的方法，步骤2)中所述的酸溶液选自盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、石碳酸、草酸、苯甲酸中任一种或几种。6.根据权利要求2所述合成方法，其特征在于：将步骤4)中所述铵盐种类为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵、醋酸铵中的任意一种、两种及以上以任意比例混合而成的混合物。7.根据权要求1～6任意一项所述制备方法得到的cha分子筛，其特征在于：所述cha分子筛产品二氧化硅相对于氧化铝的摩尔比值范围8～80，晶粒尺寸1～5μm；bet公式计算总比表面积≥500m2/g，总孔容为≥0.20ml/g，微孔孔容≥0.12ml/g。8.根据权利要求6所述的cha分子筛，其特征在于：xrd物相分析图谱显示在2θ为4～40
°
范围内以下表中每一个范围内至少一个xrd衍射峰，并且具有下表中所述特征：*相对强度为相对于2θ＝20.40～20.90的峰强度的强度。9.一种用于脱硝的scr催化剂，采用权利要求7或8中所述cha型沸石分子筛与可溶性铜盐溶液进行离子交换，再与粘结剂、去离子水形成固含量为25.0～48.0wt％浆液，涂覆到多孔规整材料或整体型过滤器基材的载体上形成的合适的涂层，得到金属促进的cha分子筛的scr催化剂。10.根据权利要求9所述的scr催化剂，其特征在于：可溶性金属盐选自铜、铁、钴、钨、镍、锌、钼、钒、锡、钛、锆、锰、铬、铌、铋、锑、钌、锗、钯、铟、铂、金或银的可溶性盐中一种或几种的组合，优选铜盐、铁盐中任一种或两种，进一步优选铜盐；所述铜盐为硝酸铜、氯化铜、醋酸铜或硫酸铜中一种或几种；所述铜盐水溶液中铜离子的浓度为0.1～0.5mol/l。11.根据权利要求9所述的催化剂，其特征在于：粘结剂选自硅溶胶、铝溶胶或拟薄水铝石中任一种或几种混合；多孔规整材料或整体型过滤器基材是由堇青石、α-矾土、碳化硅、
钛酸铝、氮化硅、氧化锆、莫来石、锂辉石、氧化铝-二氧化硅-氧化镁或硅酸锆中任一种材料制备而成。12.权利要求9-11中任一项所述的scr催化剂的应用，其特征在于：应用于内燃机尾气中氮氧化物选择性催化剂还原过程，以及来自精炼工业过程中产生的含氮氧化物的气体净化，来自精炼加热器和锅炉、炉子、化学加工工业、焦炉、城市废物处理装置和焚烧炉的含氮氧化物的气体净化处理。

技术总结
本发明公开一种高骨架邻配对Al含量的CHA分子筛合成方法及应用，所述CHA分子筛合成特征在于用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/碱化合物作为复合模板剂。所述CHA分子筛产品二氧化硅相对于氧化铝的摩尔比值范围8～80，晶粒尺寸1～5μm；BET公式计算总比表面积≥500m2/g，总孔容为≥0.20ml/g，微孔孔容≥0.12ml/g；所述CHA分子筛骨架相邻配对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


技术研发人员：王志光 李进 王炳春 王贤彬 李延鑫 柳海涛
受保护的技术使用者：中触媒新材料股份有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/1/11