本發(fā)明涉及分子篩的合成，特別是涉及一種快速合成LTA型磷酸鋁分子篩的方法。

背景技術：

LTA(由國際分子篩協(xié)會定義的一種分子篩的晶體結構)型磷酸鋁分子篩具有三維交叉孔道，其骨架結構由磷氧四面體和鋁氧四面體交替鏈接而成，整體呈電中性，廣泛應用于分離和催化等領域。

LTA型磷酸鋁分子篩可采用傳統(tǒng)的水熱合成法或溶劑合成法進行制備，也可采用離子熱合成法進行制備。與傳統(tǒng)的水熱合成法或溶劑合成法相比，離子熱合成法具有以下優(yōu)勢：離子液體不容易揮發(fā)，使得反應可在常壓下進行，消除了傳統(tǒng)合成方法中由于高壓所帶來的安全隱患；離子液體可以兼做模板劑，且離子液體種類繁多，為成新型的磷酸鋁分子篩提供了良好的平臺；離子液體可回收利用，符合綠色化學的要求。

鑒于上述優(yōu)勢，離子熱合成法在近年來備受關注。但是，現(xiàn)有技術中利用離子熱合成法制備LTA型磷酸鋁分子篩時，通常需要較長的晶化時間，通常為4小時以上，嚴重影響了LTA型磷酸鋁分子篩的合成效率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種LTA型磷酸鋁分子篩的合成方法，大大縮短了晶化時間，提高了LTA型磷酸鋁分子篩的合成效率。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種LTA型磷酸鋁分子篩的合成方法，包括以下步驟：

S100，將咪唑基離子液體、鋁源、磷源、模板劑和礦化劑混合均勻，反應后得到目標溶膠，其中，所述鋁源為尖晶石或水滑石；

S200，將所述目標溶膠晶化后得到前驅體；

S300，將所述得到的前驅體洗滌后烘干；

S400，將所述烘干后的前驅體進行焙燒，得到LTA型磷酸鋁分子篩。

在其中一個實施例中，步驟S200中，晶化溫度為：280℃～350℃，晶化時間≤5min。

在其中一個實施例中，將咪唑基離子液體、鋁源、磷源、模板劑和礦化劑混合均勻包括以下步驟：

a.將鋁源加入到咪唑基離子液體中，并攪拌均勻；

b.將磷源的水溶液緩慢滴加至步驟a得到的混合物中，并攪拌均勻；

c.向步驟b得到的混合物中加入模板劑，并攪拌均勻；

d.向步驟c得到的混合物中加入礦化劑，并攪拌均勻。

在其中一個實施例中，所述磷源的水溶液中，所述磷源的質(zhì)量百分比為50％～90％。

在其中一個實施例中，步驟b中，所述磷源的水溶液的滴加速度為5ml/min～10ml/min。

在其中一個實施例中，所述模板劑為四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四甲基氯化銨和四甲基溴化銨中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述咪唑基離子液體為1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體和1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體中的至少一種；

所述磷源為磷酸、磷酸銨、磷酸氫銨和磷酸氫二銨中的至少一種；

所述礦化劑為氟化氫、氟化鉀和氟化鈉中的至少一種。

在其中一個實施例中，步驟S100中，以所述鋁源中的Al₂O₃的量計：

所述咪唑基離子液體與所述鋁源的摩爾比為5～100:1，所述磷源與所述鋁源的摩爾比為2～8:1，所述模板劑與所述鋁源的摩爾比為1～4:1，所述礦化劑與所述鋁源的摩爾比為1～2:1。

在其中一個實施例中，將所述前驅體洗滌之前，還包括以下步驟：

將所述晶化后得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻。

在其中一個實施例中，所述前驅體的焙燒溫度為500℃～550℃，焙燒時間為1h～5h，焙燒氣氛為空氣。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明采用離子熱合成法來制備LTA型磷酸鋁分子篩，大大加快了LTA型磷酸鋁分子篩的合成速率；并且，本發(fā)明采用尖晶石或水滑石作為鋁源，在合成LTA型磷酸鋁分子篩時，其晶化機理也完全不同于現(xiàn)有技術中離子熱合成LTA型磷酸鋁分子篩的晶化機理，以尖晶石為例，尖晶石與磷源反應生成無定形相的磷酸鋁，無定形相的磷酸鋁在模板劑和礦化劑的作用下能夠快速堆積成LTA型磷酸鋁分子篩的初級形貌，從而大大縮短了晶化時間，提高了LTA型磷酸鋁分子篩的合成效率，降低了生產(chǎn)成本，為LTA型磷酸鋁分子篩的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1中得到的LTA型磷酸鋁分子篩的X射線衍射圖譜；

圖2為本發(fā)明實施例1中得到的LTA型磷酸鋁分子篩的掃描電鏡圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本發(fā)明的LTA型磷酸鋁分子篩的合成方法進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種LTA型磷酸鋁分子篩的合成方法，采用離子熱合成法，包括以下步驟：

S100：將咪唑基離子液體、鋁源、磷源、模板劑和礦化劑混合均勻，反應后得到目標溶膠，其中，鋁源選自尖晶石或水滑石。

本步驟的目的為形成磷酸鋁溶膠，即目標溶膠。其中，鋁源和磷源分別為合成磷酸鋁提供Al元素和P元素，鋁源和磷源在混合過程中發(fā)生反應生成無定形的磷酸鋁；模板劑為磷酸鋁的重排提供結構模板；礦化劑則用于加速反應進程，促進LTA型分子篩的形成。

具體地，本發(fā)明中，所使用的咪唑基離子液體為沸點較高的離子液體，優(yōu)選為1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體和1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體中的至 少一種；所使用的磷源為含磷的化合物，優(yōu)選為磷酸、磷酸銨、磷酸氫銨和磷酸氫二銨中的至少一種；所使用的礦化劑為含氟的化合物，優(yōu)選為氟化氫、氟化鈉和氟化鉀中的至少一種；模板劑為有機胺，優(yōu)選為四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四甲基氯化銨和四甲基溴化銨中的至少一種。

本發(fā)明對于咪唑基離子液體、鋁源、磷源、模板劑和礦化劑的混合順序沒有特殊的要求，例如，可以在咪唑基離子液體中依次加入鋁源、磷源、模板劑和礦化劑，也可以在咪唑基離子液體中同時加入鋁源、磷源、模板劑和礦化劑；并且，鋁源、磷源、模板劑和礦化劑可以以固體的形式直接加入，也可以以液體或溶液的形式加入。

較佳地，作為一種可實施方式，將咪唑基離子液體、鋁源、磷源、模板劑和礦化劑混合均勻包括以下步驟：

a.將鋁源加入到咪唑基離子液體中，并攪拌均勻；

b.將磷源的水溶液緩慢滴加至步驟a得到的混合物中，并攪拌均勻；

c.向步驟b得到的混合物中加入模板劑，并攪拌均勻；

d.向步驟c得到的混合物中加入礦化劑，并攪拌均勻。

上述方式中，首先在咪唑基離子液體中加入鋁源，然后加入磷源，磷源和鋁源反應生成無定形的磷酸鋁，再依次加入模板劑和礦化劑，使無定形的磷酸鋁進行結構重排，為后續(xù)晶化提供基礎，該加入順序能夠最大程度的優(yōu)化反應過程，避免了不必要的反應，減少了雜質(zhì)的生成量，提高了磷酸鋁的純度及合成速率。

較佳地，為了降低咪唑基離子液體的粘度，同時使各個組分混合更均勻，反應更充分，在步驟a～d中，將盛放有反應物的容器加熱至80℃～120℃下進行攪拌，且攪拌時間優(yōu)選為20min～30min。

在加入磷源的過程中，為了使得磷源與鋁源的反應更充分，產(chǎn)物分布更均勻，磷源以水溶液的形式緩慢滴加至鋁源與咪唑基離子的混合物中，優(yōu)選地，磷源的水溶液中，磷源的質(zhì)量百分比為50％～90％。

進一步地，上述步驟b中，磷源的水溶液的滴加速率為5ml/min～10ml/min。該速率能夠較好的控制磷源在鋁源與咪唑基離子液體中的擴散速率，使得磷源 與鋁源能夠緩慢反應形成磷酸鋁，增加了反應的均勻性，有利于形成磷酸鋁溶膠，避免了沉淀的生成。

S200，將步驟S100得到的目標溶膠晶化后得到前驅體。

該步驟為目標溶膠的晶化，一定溫度下，磷酸鋁在模板劑和礦化劑的作用下進行結構重排和定型，形成LTA型分子篩的前驅體。

具體地，步驟S200中，晶化溫度為：280℃～350℃，晶化時間≤5min。作為優(yōu)選，晶化溫度為：310℃～330℃，晶化時間為3min～5min，該晶化條件下，能夠進一步提高得到的前驅體的致密度及均勻性。

S300：將步驟S200中得到的前驅體洗滌后烘干。

作為一種可實施方式，利用去離子水進行前驅體的洗滌，洗滌次數(shù)不限，可為一次或多次，優(yōu)選為2～3次。為了能夠有效去除雜質(zhì)，保證前驅體的結晶完整性，每次洗滌過程中所使用的去離子水與前驅體的體積比為2～4:1。

由于前驅體中攜帶了較多的咪唑基離子液體，較優(yōu)地，可將每次洗滌前驅體后得到的洗滌液進行回收，并將回收的洗滌液進行蒸發(fā)處理，去除洗滌液中的水分以及模板劑和礦化劑，即可得到咪唑基離子液體，該咪唑基離子液體可作為下次反應的原料繼續(xù)使用。該方式節(jié)約了原料，降低了成本，同時減少了化學溶液的排放，有利于實現(xiàn)綠色環(huán)保化學。

具體地，步驟S300中，洗滌完畢后，將洗滌后的前驅體置于烘箱中進行烘干，烘干溫度優(yōu)選為100℃～180℃。

較佳地，將所述前驅體洗滌之前，還包括以下步驟：將晶化后得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻。該方式將晶化完畢的前驅體直接置于水中瞬間冷卻，防止了緩慢冷卻過程中造成的微孔收縮不均勻，孔徑大小不一的現(xiàn)象，保持了較為完美的晶型，有利于最終得到的LTA型磷酸鋁分子篩質(zhì)量的提升。

S400：將步驟S300中烘干后的前驅體進行焙燒，得到LTA型磷酸鋁分子篩。

該步驟的主要目的為去除前驅體中的模板劑，形成具有三維交叉孔道結構的磷酸鋁分子篩。較佳地，步驟S400中，焙燒條件為：空氣氣氛下于500℃～550℃焙燒1h～5h，該焙燒條件下得到的LTA型磷酸鋁分子篩微孔分布均勻，且孔徑 大小均一，具有較佳的物理化學性能。

利用本發(fā)明的方法合成的LTA型磷酸鋁分子篩顆粒的微觀形貌(通常在微米級)為14面體(該14面體由多個分子級的PO四面體和AlO四面體構成)，與現(xiàn)有方式合成的立方體的LTA型磷酸鋁分子篩在微觀形貌上有所區(qū)別，研究發(fā)現(xiàn)，利用本發(fā)明的方法得到的LTA型磷酸鋁分子篩在分離、催化等領域具有較佳的實際應用價值。

本發(fā)明中，采用尖晶石或水滑石作為鋁源，其合成LTA型磷酸鋁分子篩的過程發(fā)生了明顯的改變，LTA型磷酸鋁分子篩的晶化機理也完全不同于現(xiàn)有技術中的采用離子熱合成法制備LTA型磷酸鋁分子篩的晶化機理。

當鋁源采用尖晶石時，尖晶石在離子熱合成反應中的反應機理為固相轉化機理，尖晶石與磷源反應形成無定形相的磷酸鋁，無定形相的磷酸鋁在模板劑和礦化劑的作用下快速堆積成LTA型磷酸鋁分子篩的初級形貌，并隨著時間的延長表面逐漸光滑形成完美的晶型。其微觀解釋為，由于尖晶石的分子結構為AlO(鋁氧)八面體和AlO四面體的結合，而磷酸鋁分子篩的分子結構為AlO四面體和PO(磷氧)四面體的結合，磷源與尖晶石反應時，磷源中的P原子可直接取代尖晶石中的部分金屬離子，形成PO四面體和PO八面體，在晶化過程中，PO八面體在模板劑和礦化劑的作用下直接轉化為PO四面體結構，大大加快了LTA型磷酸鋁分子篩的晶化速率。

當鋁源為水滑石時，由于水滑石為層狀化合物，層間的離子具有可交換性，因而在強極性分子的作用下可將磷源中的P元素引入到層間空隙，在模板劑與礦化劑的配合下，能夠快速形成LTA型磷酸鋁分子篩。

綜合上述因素，由于本發(fā)明采用了尖晶石或水滑石作為鋁源，因此能夠顯著提高LTA型磷酸鋁分子篩的晶化速率，大大縮短了晶化時間(晶化時間可小于等于5min)，降低了生產(chǎn)成本，為其產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎。

此外，分子篩的結構和孔道與所使用的模板劑的結構和尺寸有著密切的關系，體積較大的模板劑分子更容易導向生成直孔孔道結構的產(chǎn)物，本發(fā)明中的目標產(chǎn)物為LTA型磷酸鋁分子篩，而LTA型分子篩為三維交叉孔道結構。本發(fā)明中所使用的模板劑(四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四甲基氯化銨和四 甲基溴化銨)具有較小的分子尺寸，有利于導向生成交叉孔道的產(chǎn)物，進一步提高了LTA型磷酸鋁分子篩的合成速率。

較佳地，在步驟S100中，以鋁源中的Al₂O₃的量計，各原料的加入量存在以下關系：咪唑基離子液體與鋁源的摩爾比為5～100:1，磷源與鋁源的摩爾比為2～8:1，模板劑與鋁源的摩爾比為1～4:1，礦化劑與鋁源的摩爾比為1～2:1。該方式優(yōu)化了各個原料之間的配比，有利于提高產(chǎn)物的生成量及生成速率。

更佳地，在步驟S100中，以鋁源中的Al₂O₃的量計，各原料的加入量存在以下關系：咪唑基離子液體與鋁源的摩爾比為40～70:1，磷源與鋁源的摩爾比為5～6:1，模板劑與鋁源的摩爾比為2～3:1，礦化劑與鋁源的摩爾比為1.5～1.8:1。該比例能夠進一步提高產(chǎn)物的生成量及生成速率。

需要說明的是，“以Al₂O₃的量計”是指鋁源的物質(zhì)的量根據(jù)Al₂O₃的物質(zhì)的量來進行確定，當鋁源中的Al₂O₃為1mol時，定義該鋁源為1mol。

為了更好地理解本發(fā)明，下面通過具體的實施例對本發(fā)明進行進一步說明。

實施例1

(1)將5mol的1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至80℃，然后向燒瓶中加入尖晶石，并攪拌均勻，其中加入的尖晶石中含有1mol的Al₂O₃；然后以5ml/min的速度向上述混合物中滴加質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，并攪拌均勻，其中加入的磷酸溶液中含有2mol磷酸；繼續(xù)加入1mol四甲基氫氧化銨，攪拌均勻；再加入質(zhì)量濃度為40％的氫氟酸，并攪拌均勻，得到目標溶膠，其中加入的氫氟酸中含有1mol的氟化氫；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至280℃，晶化4min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于110℃下干燥30min；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于500℃下空氣氣氛中燒結2h，得到白色粉末樣品；同時，將步驟(4)中洗滌前驅體的洗滌液進行回收， 置于旋轉蒸發(fā)儀中去除其中的水分及礦化劑與模板劑，得到1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體，留待下次備用。

將本實施例得到的白色粉末樣品進行XRD測試，如圖1所示為得到的衍射圖譜，將其與標準的粉末衍射卡片進行對比，可知圖1中的衍射峰與LTA型磷酸鋁的衍射峰一致，說明得到的樣品為LTA型磷酸鋁；將本實施例得到的樣品進行SEM測試，如圖2所示為得到的掃描電鏡圖，由圖可知，得到的樣品為14面體三維交叉孔道結構的分子篩；綜合X射線衍射圖譜和掃描電鏡圖可知，本實施例得到的樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例2

(1)將15mol的1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至100℃，然后向燒瓶中加入水滑石，并攪拌均勻，其中加入的水滑石中含有1mol的Al₂O₃；然后以8ml/min的速度向上述混合物中滴加質(zhì)量濃度為50％的磷酸溶液，并攪拌均勻，其中加入的磷酸溶液中含有3mol磷酸；繼續(xù)加入2mol四乙基氫氧化銨，攪拌均勻；再加入1.5mol的氟化鈉，并攪拌均勻，得到目標溶膠；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至300℃，晶化5min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌1次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于100℃下干燥1h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于510℃下空氣氣氛中燒結3h，得到白色粉末樣品；同時，將步驟(4)中洗滌前驅體的洗滌液進行回收，置于旋轉蒸發(fā)儀中去除其中的水分及礦化劑與模板劑，得到1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體，留待下次備用。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例3

(1)將20mol的1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體加入到燒瓶中，然后向燒瓶中加入尖晶石，并攪拌均勻，其中加入的尖晶石中含有1mol的Al₂O₃；然后以10ml/min的速度向上述混合物中滴加質(zhì)量濃度為90％的磷酸溶液，并攪拌均勻，其中加入的磷酸溶液中含有4mol磷酸；繼續(xù)加入3mol四甲基氯化銨，攪拌均勻；再加入2mol的氟化鉀，并攪拌均勻，得到目標溶膠；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至310℃，晶化3min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于120℃下干燥20min；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于520℃下空氣氣氛中燒結2.5h，得到白色粉末樣品；同時，將步驟(4)中洗滌前驅體的洗滌液進行回收，置于旋轉蒸發(fā)儀中去除其中的水分及礦化劑與模板劑，得到1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體，留待下次備用。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例4

(1)將30mol的1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至90℃，然后向燒瓶中加入水滑石，并攪拌均勻，其中加入的水滑石中含有1mol的Al₂O₃；然后以10ml/min的速度向上述混合物中滴加質(zhì)量濃度為60％的磷酸溶液，并攪拌均勻，其中加入的磷酸溶液中含有5mol磷酸；繼續(xù)加入4mol四甲基溴化銨，攪拌均勻；再加入質(zhì)量濃度為30％的氫氟酸，并攪拌均勻，得到目標溶膠，其中，加入的氫氟酸中含有1.2mol的氟化氫；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至350℃，晶化2min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于90℃下干燥1.5h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于550℃下空氣氣氛中燒結1h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例5

(1)將100mol的1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至85℃，然后向燒瓶中加入水滑石，并攪拌均勻，其中加入的水滑石中含有1mol的Al₂O₃；然后以7ml/min的速度向上述混合物中滴加質(zhì)量濃度為70％的磷酸溶液，并攪拌均勻，其中加入的磷酸溶液中含有8mol磷酸；繼續(xù)加入1.5mol四甲基氯化銨和四甲基溴化銨的混合物，攪拌均勻；再加入質(zhì)量濃度為50％的氫氟酸，并攪拌均勻，得到目標溶膠，其中，加入的氫氟酸中含有1.8mol的氟化氫；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至330℃，晶化3min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于95℃下干燥1.2h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于530℃下空氣氣氛中燒結1.5h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例6

(1)將65mol的1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至85℃，然后向燒瓶中加入尖晶石，并攪拌均勻，其中加入的尖晶石中含有 1mol的Al₂O₃；然后向上述混合物中加入6.5mol磷酸銨，并攪拌均勻；繼續(xù)加入3.5mol四甲基氫氧化銨，攪拌均勻；再加入質(zhì)量濃度為50％的氫氟酸，并攪拌均勻，得到目標溶膠，其中，加入的氫氟酸中含有1.4mol的氟化氫；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至320℃，晶化4min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于95℃下干燥1.2h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于520℃下空氣氣氛中燒結2h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例7

(1)將40mol的1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至85℃，然后向燒瓶中加入尖晶石，并攪拌均勻，其中加入的尖晶石中含有1mol的Al₂O₃；然后以6ml/min的速度向上述混合物中滴加質(zhì)量濃度為70％的磷酸氫銨溶液，并攪拌均勻，其中加入的磷酸氫銨溶液中含有8mol磷酸氫銨；繼續(xù)加入2.5mol四乙基氫氧化銨和四甲基氯化銨的混合物，攪拌均勻；再加入質(zhì)量濃度為50％的氫氟酸，并攪拌均勻，得到目標溶膠，其中，加入的氫氟酸中含有1.3mol的氟化氫；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至290℃，晶化5min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于95℃下干燥1.2h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于520℃下空氣氣氛中燒結2h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例8

(1)將50mol的1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至85℃，然后向燒瓶中加入尖晶石，并攪拌均勻，其中加入的尖晶石中含有1mol的Al₂O₃；然后向上述混合物中加入6.5mol磷酸氫二銨，并攪拌均勻；繼續(xù)加入2.5mol四乙基氫氧化銨溶液，并攪拌均勻，其中，加入的四乙基氫氧化銨溶液中含有2.5mol的四乙基氫氧化銨；再加入質(zhì)量濃度為40％的氫氟酸，并攪拌均勻，得到目標溶膠，其中，加入的氫氟酸中含有1.6mol的氟化氫；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至330℃，晶化3.5min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于100℃下干燥1h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于520℃下空氣氣氛中燒結4h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例9

(1)將70mol的1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至85℃，然后向燒瓶中加入尖晶石，并攪拌均勻，其中加入的尖晶石中含有1mol的Al₂O₃；然后向上述混合物中加入7mol磷酸銨和磷酸氫銨的混合物，并攪拌均勻；繼續(xù)加入2.5mol四甲基氯化銨，攪拌均勻；再加入質(zhì)量濃度為40％的氫氟酸，并攪拌均勻，得到目標溶膠，其中，加入的氫氟酸中含有1.7mol的氟化氫；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至340℃，晶化 4min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于95℃下干燥1.2h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于500℃下空氣氣氛中燒結5h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例10

(1)將80mol的1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體和1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體的混合物加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至85℃，然后向燒瓶中加入水滑石，并攪拌均勻，其中加入的水滑石中含有1mol的Al₂O₃；然后以6ml/min的速度向上述混合物中滴加質(zhì)量濃度為80％的磷酸溶液，并攪拌均勻，其中加入的磷酸溶液中含有7.5mol磷酸；繼續(xù)加入2.5mol四甲基氯化銨，攪拌均勻；再加入質(zhì)量濃度為40％的氫氟酸，并攪拌均勻，得到目標溶膠，其中，加入的氫氟酸中含有1.4mol的氟化氫；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至300℃，晶化4min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于95℃下干燥1.2h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于520℃下空氣氣氛中燒結2h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例11

(1)將90mol的1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至95℃，然后向燒瓶中加入水滑石，并攪拌均勻，其中加入的水滑石中含有1mol的Al₂O₃；然后以6ml/min的速度向上述混合物中滴加質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液，并攪拌均勻，其中加入的磷酸溶液中含有5.5mol磷酸；繼續(xù)加入3mol四甲基氯化銨，攪拌均勻；再加入質(zhì)量濃度為40％的氫氟酸，并攪拌均勻，得到目標溶膠，其中，加入的氫氟酸中含有2mol的氟化氫；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，置于高溫爐中加熱至300℃，晶化4min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體隨爐冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于95℃下干燥1.2h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于540℃下空氣氣氛中燒結3.5h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例12

(1)將15mol的1-丁基-3-甲基溴化咪唑離子液體加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至95℃，然后向燒瓶中加入水滑石，并攪拌均勻，其中加入的水滑石中含有1mol的Al₂O₃；然后以5ml/min的速度向上述混合物中滴加質(zhì)量濃度為80％的磷酸溶液，并攪拌均勻，其中加入的磷酸溶液中含有6mol磷酸；繼續(xù)加入4mol四甲基溴化銨，攪拌均勻；再加入1mol氟化鈉與氟化鉀的混合物，并攪拌均勻，得到目標溶膠；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，置于高溫爐中加熱至310℃，晶化2.5min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體隨爐冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于95℃下干燥1.2h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于530℃下空氣氣氛中燒結3.5h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例13

(1)將60mol的1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體、含有1mol的Al₂O₃的尖晶石、5mol磷酸銨和磷酸氫銨的混合物、2.5mol四甲基氯化銨以及含有1.6mol氟化氫的氫氟酸加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至80℃攪拌均勻，反應后得到目標溶膠；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至310℃，晶化4min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于95℃下干燥1.2h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于500℃下空氣氣氛中燒結5h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

實施例14

(1)將60mol的1-丁基-3-甲基氯化咪唑離子液體、含有1mol的Al₂O₃的水滑石，以及質(zhì)量濃度為85％的磷酸溶液加入到燒瓶中，將燒瓶加熱至80℃攪拌30min，其中，所述磷酸溶液中含有6mol磷酸；然后繼續(xù)加入2mol四乙基氫氧化銨和1.5mol氟化鉀，攪拌20min，得到目標溶膠；

(2)將步驟(1)得到的目標溶膠移至反應容器中，加熱至310℃，晶化5min，得到前驅體；

(3)將步驟(2)得到的前驅體置于室溫下的去離子水中快速冷卻；

(4)將步驟(3)中冷卻后的前驅體利用去離子水洗滌2～3次，然后將洗滌后的前驅體置于烘箱中于95℃下干燥1.2h；

(5)將步驟(4)中烘干的前驅體置于高溫爐中，于550℃下空氣氣氛中燒結1h，得到白色粉末樣品。

經(jīng)測試可知本實施例得到的白色粉末樣品為14面體的LTA型磷酸鋁分子篩。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。