【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机多孔材料合成领域，特别是涉及一种磷酸硅铝材料及采用复合结构导向剂合成磷酸硅铝材料的方法。
技术介绍
1、自从十九世纪四十年代沸石分子筛被首次合成以来，以分子筛为代表的无机多孔晶体材料引起了人们的广泛关注。这类无机多孔材料具有巨大的比表面和规整可调的孔结构，已作为重要的催化材料、吸附分离材料和离子交换材料被广泛应用于石油炼制、石油化工、精细化工等
此外，这类材料在光、电、磁、生物、医药、传感和纳米工程等领域也显示出很好的应用前景。
2、磷铝分子筛是一类重要的多孔材料，可以广泛应用于吸附、分离、催化和离子交换等领域。美国联合碳化物公司首次开发出一系列的磷铝分子筛alpo4-n(n代表结构型号)，之后通过改变合成方式，尝试不同的模板级剂合成出60余种不同结构类型的磷铝分子筛。之后又将其它种类元素引入磷铝分子筛骨架，部分取代骨架中的p和al，形成新类型的杂原子磷铝分子筛，拓展分子筛的结构类型，拓展了磷酸铝分子筛在催化、磁学、电学、光学等方面的应用。
3、 “p2o5-al2o3-三乙醇胺体系水热晶化的多向性”（石油学报（石油化工）1989年9月，第5卷第3期）公开了有关磷铝分子筛的合成，通过对p2o5-al2o3-三乙醇胺（tea）体系，改变制备条件得到10种不同结构类型的结晶产物。以磷酸、拟薄水铝石和三乙醇胺为原料，在p2o5/al2o3=1.0；tea/al2o3=0.1～1.0；h2o/al2o3=40；胶体ph值≥4.5；晶化温度150℃条件下合成。该材料的晶体骨架由铝、磷、氧三
4、cn111960429a公开了一种多级孔磷酸铝分子筛催化剂的制备方法、由其制备的催化剂及其在烯烃异构中的应用。所述合成方法将铝源、磷源、结构导向剂、模板剂、助剂研磨为均匀混合物，加水后采用兆声波处理，然后进行水热晶化反应，再经洗涤，干燥，焙烧，得到具有结晶度高、形貌规整，高比表面积，且具有复合多级孔的磷酸铝分子筛催化剂。
5、cn112850734a公开了一种钴基多金属单原子同晶取代的磷铝分子筛meapo-5及其制备方法，该专利以铝源，磷源，模板剂，钴源，其他掺杂金属源和矿化剂为基本合成原料，将所有原料通过特定的加料顺序充分混合均匀后，采用二段短时间晶化的方式，制备得到钴基多金属单原子meapo-5分子筛。
技术实现思路
1、本专利技术主要目的是提供一种磷酸硅铝分子筛，一种采用新型复合结构导向剂合成磷酸硅铝分子筛的方法，所述合成方法简单易行，得到的磷酸硅铝分子筛可以作为催化材料或吸附材料。
2、本专利技术第一方面提供一种磷酸硅铝分子筛，属于无机固态多孔晶体材料，具有aluminophosphate-a型晶体结构；所述磷酸硅铝分子筛骨架结构包括硅、磷、铝、氧四种元素，具体是由硅氧结构、铝氧结构、磷氧结构构成基本结构单元并进一步形成网状多孔结构；所述的磷酸硅铝分子筛包括如下表所列出的xrd衍射数据：
3、
4、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的总比表面积为270～850m2/g，优选为300～800m2/g。
5、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的晶体形貌呈近似于多面体的块状结构，晶体外表面整体相对平整，部分外表面具有不规则的台阶纹路或凸起；晶体的微观尺度随着合成条件的变化而改变，一般情况下，晶体的平均晶体尺寸为0.3～10微米。
6、本专利技术第二方面提供一种磷酸硅铝分子筛的合成方法，包括如下步骤：
7、（1）将磷酸、硅源、铝源、复合结构导向剂、水混合，混合均匀后得到凝胶；
8、（2）将步骤（1）得到的凝胶进行晶化反应，然后经分离、干燥和焙烧后得到磷酸硅铝分子筛。
9、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的合成方法中，步骤（1）中的铝源是异丙醇铝、丁醇铝、仲丁醇铝、氢氧化铝、拟薄水铝石、硝酸铝、硫酸铝、氯化铝中的至少一种，优选为异丙醇铝、丁醇铝、仲丁醇铝中的至少一种。铝源在水热晶化反应中以铝氧微结构形成aluminophosphate-a材料的骨架。
10、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的合成方法中，步骤（1）中的硅源是正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、白炭黑、硅胶、硅溶胶、水玻璃中的一种或几种，优选为正硅酸甲酯和/或正硅酸乙酯。硅源在水热晶化反应中以硅氧微结构形成aluminophosphate-a材料的骨架。
11、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的合成方法中，步骤（1）中的复合结构导向剂为二乙胺和谷氨酰胺；复合结构导向剂的主要功能是诱导原料形成aluminophosphate-a材料的骨架，在水热合成过程中，复合结构导向剂（二乙胺和谷氨酰胺）与硅源、铝源、磷源形成复杂结构，最终形成aluminophosphate-a骨架。申请人在研究过程中发现，二乙胺和谷氨酰胺需要满足一定的比例关系才能发挥导向作用，单一的二乙胺或单一的谷氨酰胺在本申请合成体系中无法诱导aluminophosphate-a骨架的形成。
12、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的合成方法中，步骤（1）中各种物料用量需要满足一定的比例关系，具体的磷酸（以p元素计）、硅源（以sio2计）、铝源（以al2o3计）、水、二乙胺、谷氨酰胺的摩尔比为2.5～8p：0.5～3.5sio2：al2o3：100～600h2o：3.5～8.5c4h11n：1.5～6.5 c5h10n2o3，优选为3～7p：1～3sio2：a12o3：150～500h2o：4～8 c4h11n：2～6 c5h10n2o3。
13、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的合成方法中，步骤（2）中的晶化反应条件如下：晶化反应温度160～220℃，优选晶化反应温度为170～210℃；晶化反应时间为25～130h，优选晶化反应时间为30～120h。
14、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的合成方法中，步骤（2）中的分离可以采用过滤的方法进行，通常包括多次过滤，一般为1～10次。
15、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的合成方法中，步骤（2）中的干燥温度为100～150℃，干燥时间为1～10h。
16、进一步的，上述磷酸硅铝分子筛的合成方法中，步骤（2）中的焙烧是在400～600℃高温焙烧处理1～10h，焙烧一般在空气或氧气气氛下进行。
17、本专利技术第三方面提供一种磷酸硅铝分子筛，所述磷酸硅铝分子筛采用上述方法合成得到。
18、本专利技术提供的磷酸硅铝分子筛或采用上述合成方法得到的磷酸硅铝分子筛材料为固态的晶体材料，其结构在晶体学分类上属于aluminophosphate-a型，具有多孔结构，孔径范围小于2nm，按照孔径大小分类属于微孔结构材料，可对纳米级大小的分子进行筛分，并具有良好的分子传输能力，其总比表面积范围在270～850m2/g，属于相对高比表面积多孔材料，可以为催化反应提供充足的反应场所，或是气态或液态物质提供充足的吸附位点。
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1.一种磷酸硅铝分子筛，属于无机固态多孔晶体材料，具有aluminophosphate-A型晶体结构；所述磷酸硅铝分子筛骨架结构包括硅、磷、铝、氧四种元素，由硅氧结构、铝氧结构、磷氧结构构成基本结构单元并进一步形成网状多孔结构；所述的磷酸硅铝分子筛包括如下表所列出的XRD衍射数据：
2.按照权利要求1所述的磷酸硅铝分子筛，其特征在于：磷酸硅铝分子筛的晶体形貌呈近似于多面体的块状结构，晶体外表面整体相对平整，部分外表面具有不规则的台阶纹路或凸起，晶体的平均晶体尺寸为0.3～10微米。
3.按照权利要求1所述的磷酸硅铝分子筛，其特征在于：磷酸硅铝分子筛的总比表面积为270～850m2/g，优选为300～800m2/g。
4.一种磷酸硅铝分子筛的合成方法，包括如下步骤：
5.按照权利要求4所述的磷酸硅铝分子筛的合成方法，其特征在于：步骤（1）中的铝源是异丙醇铝、丁醇铝、仲丁醇铝、氢氧化铝、拟薄水铝石、硝酸铝、硫酸铝、氯化铝中的至少一种，优选为异丙醇铝、丁醇铝、仲丁醇铝中的至少一种。
6.按照权利要求4所述的磷酸硅铝分子筛的合成
7.按照权利要求4所述的磷酸硅铝分子筛的合成方法，其特征在于：步骤（1）中各种物料用量需要满足如下的比例关系，磷酸以P元素计、硅源以SiO2计、铝源以Al2O3计、水、二乙胺、谷氨酰胺的摩尔比为2.5～8P：0.5～3.5SiO2：Al2O3：100～600H2O：3.5～8.5C4H11N：1.5～6.5 C5H10N2O3，优选为3～7P：1～3SiO2：A12O3：150～500H2O：4～8 C4H11N：2～6 C5H10N2O3。
8.按照权利要求4所述的磷酸硅铝分子筛的合成方法，其特征在于：步骤（2）中的晶化反应条件如下：晶化反应温度160～220℃，优选晶化反应温度为170～210℃；晶化反应时间为25～130h，优选晶化反应时间为30～120h。
9.按照权利要求4所述的磷酸硅铝分子筛的合成方法，其特征在于：步骤（2）中的干燥温度为100～150℃，干燥时间为1～10h。
10.按照权利要求4所述的磷酸硅铝分子筛的合成方法，其特征在于：步骤（2）中的焙烧是在400～600℃焙烧处理1～10h，焙烧在空气或氧气气氛下进行。
11.一种磷酸硅铝分子筛，所述磷酸硅铝分子筛采用权利要求4-10中任一权利要求所述方法合成得到。
...【技术特征摘要】
1.一种磷酸硅铝分子筛，属于无机固态多孔晶体材料，具有aluminophosphate-a型晶体结构；所述磷酸硅铝分子筛骨架结构包括硅、磷、铝、氧四种元素，由硅氧结构、铝氧结构、磷氧结构构成基本结构单元并进一步形成网状多孔结构；所述的磷酸硅铝分子筛包括如下表所列出的xrd衍射数据：
2.按照权利要求1所述的磷酸硅铝分子筛，其特征在于：磷酸硅铝分子筛的晶体形貌呈近似于多面体的块状结构，晶体外表面整体相对平整，部分外表面具有不规则的台阶纹路或凸起，晶体的平均晶体尺寸为0.3～10微米。
3.按照权利要求1所述的磷酸硅铝分子筛，其特征在于：磷酸硅铝分子筛的总比表面积为270～850m2/g，优选为300～800m2/g。
4.一种磷酸硅铝分子筛的合成方法，包括如下步骤：
5.按照权利要求4所述的磷酸硅铝分子筛的合成方法，其特征在于：步骤（1）中的铝源是异丙醇铝、丁醇铝、仲丁醇铝、氢氧化铝、拟薄水铝石、硝酸铝、硫酸铝、氯化铝中的至少一种，优选为异丙醇铝、丁醇铝、仲丁醇铝中的至少一种。
6.按照权利要求4所述的磷酸硅铝分子筛的合成方法，其特征在于：步骤（1）中的硅源是正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、白炭黑、硅胶、硅溶胶、水玻璃中的一种或几种，优选为正硅酸甲酯和/或正...
【专利技术属性】
技术研发人员：范峰，杨卫亚，凌凤香，张会成，王少军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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