[发明专利]具有RHO骨架结构磷酸硅铝分子筛及其制备方法

说明书

本申请公开了一种具有RHO骨架结构的磷酸硅铝分子筛，所述分子筛的无水化学组成如式I所示：mR·(Si_xAl_yP_z)O₂式I；其中，R代表模板剂，R具有式II所示结构式和/或式III所示结构式；R₁，R₂，R₃独立地选自C₁～C₆的烃基；且R₁，R₂中至少一个为C₁～C₆的烷基；该RHO‑SAPO分子筛可以用作酸催化反应，并且具有较高的烯烃选择性。

技术领域

本申请涉及一种磷酸硅铝分子筛，具体涉及一种具有RHO骨架结构的磷酸硅铝分子筛及其制备方法和应用，属于化工材料领域。

背景技术

1982年，美国联合碳化物公司(UCC)开发了一系列由PO₂⁺和AlO₂^-四面体共顶点连接构成的具有规则孔道或者笼状结构的磷酸铝分子筛AlPO(J.Am.Chem.Soc.1982,4,1146-1147；)。随后在1984年，Si原子同晶取代P和Al，合成出了另一系列的磷酸硅铝分子筛SAPO(J.Am.Chem.Soc.1982,4,1146-1147；)。AlPO分子筛骨架是电中性的，而SAPO分子筛由于硅的引入使得骨架呈电负性，因此焙烧之后的SAPO分子筛具有质子酸位，从而使得SAPO分子筛在工业催化和气体吸附分离等具有实际应用价值。

SAPO分子筛结构种类多种多样，其中以SAPO-34为代表的小孔大笼分子筛近些年来备受关注。SAPO-34分子筛属于CHA骨架构型，cha笼通过双六元环连接形成了8元环交叉孔道，孔径约为0.38*0.38nm，cha笼的大小约为1.0*0.67*0.67nm。该分子筛由于其独特的孔道结构，适宜的酸性和高的水热稳定性目前已成功的应用于MTO，MTG和DeNOx等过程。且不同有机胺做模板剂合成的SAPO-34具有不同的形貌及酸性质，因而具有不同的催化性能。

近些年，中国科学院大连化学物理研究所报道了一系列具有RHO骨架结构的SAPO分子筛的合成及其应用(Chem.Mater.2011,23,1406-1413；Microporous MesoporpousMater.2011,144,112-119；Chemsuschem,2013,6,911-918；CrystEngComm.2015,17,8555-8561；CN 106892440 A)。RHO骨架结构由α笼子通过双八元环连接而成，构成了三维8元环孔道结构，孔径约为0.38*0.38nm。

已报道的合成方法包括水热法，干胶法和胺热法，但是合成过程中大多使用二乙胺作模板剂，而二乙胺作模板剂对SAPO-34具有很强的导向能力，因此合成过程中经常出现SAPO-34竞争相。专利CN 106892440A以N,N’-二甲基乙二胺作模板剂合成了具有RHO结构的SAPO分子筛，但是其产物分子筛中硅含量高，有大量的硅岛存在，影响催化效果。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种具有RHO骨架结构的磷酸硅铝分子筛，该RHO-SAPO分子筛可以用作酸催化反应，并且具有较高的烯烃选择性。

所述具有RHO骨架结构的磷酸硅铝分子筛，其特征在于，所述分子筛的无水化学组成如式I所示：

mR·(Si_xAl_yP_z)O₂ 式I

其中，R代表模板剂，R具有式II所示结构式和/或式III所示结构式；

R₃——NH₂ 式III；