具有独特孔道结构的沸石，作为一种非常重要的工业材料广泛地应用于石油与天然气加工、精细化工、环保等领域。早期沸石是在无机阳离子条件下合成的，而许多新结构沸石的合成则需要使用有机模板剂。但是使用有机物作为模板剂，一方面增加了沸石的合成成本;另一方面，需要通过高温焙烧的方法得到开放的孔道结构，这不仅仅增加了能源消耗，同时有机物的分解还会产生大量的有害气体，造成环境污染，有时高温焙烧也会导致沸石骨架的塌陷，使其结晶度和可利用度降低。因此，一种节能、环保的分子筛合成路线是迫切需要的。　　 具有CHA结构的高硅铝比的SSZ-13，在甲醇制烯烃(MTO)反应中表现出优良的催化性能;并且在储氢方面也具有广泛的应用前景;再者，还可以在低压条件下高效吸附CO2，这是其他类型的沸石所不能比拟的。但是，其合成过程中需要用N，N，N-三甲基金钢烷氢氧化铵（N，N，N-Trimethyladamantane AmmoniumIodide，金刚烷胺）作为有机模板剂，金刚烷胺合成困难，价格昂贵，这就使得合成SSZ-13的成本大大增加。于是我们就对与SSZ-13具有形同结构的菱沸石进行研究。本论文主要研究方向:通过不同路径在无模板剂条件下合成菱沸石;并研究了提高菱沸石硅铝比的方法。主要工作如下:　　 1.直接法合成菱沸石:直接加入铝源，碱源，再加入硅源，形成均匀凝胶。再将初始凝胶在一定晶化温度，晶化时间下通过水热法合成菱沸石。我们发现晶化温度对于直接法合成菱沸石有决定性的影响。在较高的温度170℃下合成出纯的L沸石(LTL)，降低温度则合成L沸石和菱沸石的混合物，随着温度继续降低菱沸石的相对含量越来越高，当温度降到95℃时，就合成出纯的菱沸石。其硅铝比跟天然菱沸石的硅铝比类似，约为Si2/Al2O3=2.0-4.0。　　 2.转化法合成菱沸石:通过将Y沸石加入到仅有碱源存在的反应体系中，在一定晶化温度，晶化时间下转化得到菱沸石。研究发现，在95℃晶化条件下，以NaOH为碱源的反应体系，得到的产物为P沸石(GIS)以及ANA结构的沸石;以KOH为碱源即可得到菱沸石产物。将合成的菱沸石进行X射线荧光(XRF)测试，测得其SiO2/Al2O3=4.3，较天然沸石的硅铝比稍有提高。　　 3.晶种导向法合成菱沸石:在一定的初始凝胶配比下，加入一定量的晶种，导向合成菱沸石。通过X射线衍射(XRD)测试方法，研究了各种合成方法、合成条件下得到的菱沸石的结晶度。通过扫描电镜(SEM)观察了不同晶化时间的晶体形貌，结合XRD测试图得到晶种导向法合成菱沸石的晶化曲线。最后通过XRF测试得到品种导向法合成菱沸石产物的硅铝比。起始凝胶为SiO2/Al2O3=32时，测试得到的SiO2/Al2O3=7.5;起始凝胶为SiO2/Al2O3=5时，测试得到的SiO2/Al2O3=7.8，其较天然菱沸石的硅铝比有了较大的提高。　　 4.提高菱沸石的硅铝比:(1)干凝胶法合成菱沸石:反应起始凝胶的SiO2/Al2O3=5，通过控制反应凝胶的蒸干时间来达到控制反应体系水量的目的。对其结果进行XRF测试得到干凝胶法合成的菱沸石的SiO2/Al2O3=4.2，其相对于天然沸石的硅铝比有稍许提高。(2)加入有机模板剂:在起始凝胶SiO2/Al2O3=5的条件下，选取四甲基氢氧化铵(TMAOH)，四乙基氢氧化铵(TEAOH)，三乙胺(TEA)三种有机物作为模板剂，将其分别加入到反应体系中，在水热条件下合成菱沸石。在我们研究范围内发现，当加入前两种有机模板剂(TMAOH和TEAOH时)，会产生其他类型的沸石，并且，菱沸石的含量随着加入的模板剂的数量增加而减少。当加入TEA时，菱沸石结构保持不变，并且菱沸石的结晶度不随有机模板剂(TEA)的含量多少发生改变。通过XRF测得用三乙胺做模板的SiO2/Al2O3=5.2，其相对于天然菱沸石的硅铝比稍有提高。(3)加入F-离子:在起始凝胶为SiO2/Al2O3=20的反应体系中加入F-离子，在水热条件下合成菱沸石。通过XRF测试得到产物的SiO2/Al2O3=11.0，其相对于天然菱沸石的硅铝比有了很大的提高。