[发明专利]一种铜基CHA型硅铝分子筛催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种铜基CHA型硅铝分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)晶种制备：

将含有六元环结构硅铝分子筛加入到水中搅拌分散均匀，然后加入NH₄F或NH₄Cl，在一定温度下搅拌2-24小时，经过滤后用作晶种；

(2)水热反应法制备CHA型硅铝分子筛：

将硅源、铝源、碱、模板剂R、去离子水与步骤(1)所得晶种在搅拌下混合均匀，得到初始凝胶混合物；所述初始凝胶混合物中物质摩尔比如下(硅源以SiO₂计，铝源以Al₂O₃，碱以NaOH计)：

SiO₂/Al₂O₃＝10-20；

NaOH/Al₂O₃＝2-6.0；

H₂O/Al₂O₃＝360-960；

R/Al₂O₃＝1-2.4；

将初始凝胶混合物移入合成釜中密封，在搅拌条件下升温晶化，晶化温度为130-190℃，晶化时间为24-96h；晶化结束后，将固体结晶产物分离洗涤后，在80-120℃烘干2-24h，然后在450-650℃焙烧1-4h，得到CHA型硅铝分子筛；

(3)铜基CHA型硅铝分子筛催化剂制备：

采用离子交换法，在25-80℃的0.1-2mol/L氯化铵溶液中，以5-20g/l的固液比，将步骤(2)所得CHA型硅铝分子筛交换成氨基CHA型硅铝分子筛，所得交换产品经过滤洗涤后，在80-120℃烘干2-24h，然后在450-550℃焙烧1-2h得到氢型CHA硅铝分子筛；然后将氢型CHA硅铝分子筛按照同样的离子交换方式，以5-20g/l的固液比，在过渡金属Cu的乙酸盐或硝酸盐溶液中进行离子交换担载活性中心，所得交换产品经过滤洗涤后，在80-120℃烘干2-24h，然后在450-650℃焙烧1-4h，得到铜基CHA型硅铝分子筛催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种铜基CHA型硅铝分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述六元环结构硅铝分子筛为Y、SSZ-13中的一种或其组合，其SiO₂/Al₂O₃为5-20，且所述六元环结构硅铝分子筛与水的重量比为0.01-0.06；

步骤(2)中所述硅源为硅酸钠、气相二氧化硅或硅溶胶中的一种或多种，优选硅溶胶；所述铝源为铝溶胶、铝盐、氢氧化铝、铝酸钠、活性氧化铝、烷氧基铝、假勃母石或拟薄水铝石中的一种或几种的混合物，优选拟薄水铝石、铝溶胶、氢氧化铝或铝酸钠中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的一种铜基CHA型硅铝分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中NH₄F或NH₄Cl的浓度为0.05-2mol/l，温度为0-80℃，优选20-60℃；所述搅拌时间为2-12小时。

4.根据权利要求1所述的一种铜基CHA型硅铝分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中晶种加入量为以SiO₂计的硅源与以Al₂O₃计的铝源总重量的0.1-10％，优选为0.1-5，更优选为0.5-2。

5.根据权利要求1所述的一种铜基CHA型硅铝分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中模板剂R为TMAdaOH、TMAOH、氯化胆碱、KOH中的一种或多种的组合；优选TMAdaOH与氯化胆碱的组合模板剂；优选地，所述TMAdaOH:Al₂O₃摩尔比为0.4-1.2。

6.根据权利要求1所述的一种铜基CHA型硅铝分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述过渡金属Cu的担载量为0.5-4wt％。