CN108704607B - 一种y型分子筛空气净化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种Y型分子筛空气净化剂的制备方法，属于空气污染净化领域，包括下述工艺步骤：采用柠檬酸水溶液对Y型分子筛进行改性，过滤，用去离子水冲洗，干燥；在无水乙醇、聚乙二醇6000、钛酸正丁酯混合溶液中对Y型分子筛进行钛膜交联；在不锈钢高压反应釜中进行Ti‑Si‑Al‑O键合，过滤，干燥；在盐酸溶液中进行活化，过滤，冲洗，干燥，即得到Y型分子筛空气净化剂。不仅保留原有的吸附能力，同时能够在光照下分解空气中的多种有机和无机污染物，从而达到连续净化空气的作用。
Description
技术领域
本发明属于空气污染净化领域，具体涉及一种Y型分子筛空气净化剂的制备方法。
背景技术
Y型分子筛是一种具有骨架结构的微孔晶体材料，构成骨架的最基本结构单元为硅氧和铝氧四面体，这些四面体通过Si-O或Al-O键形成四元环、六元环、八元环等二级结构单元。再由这些二级结构单元互相拼搭，形成β笼。8个β笼按照金刚石晶体式样排列，金刚石结构中每一个碳原子由一个β笼代替，相邻的β笼通过六元环以Si-O-Si(Al)联结，形成八面沸石笼，八面沸石笼之间通过十二元环沿三个晶轴方向互相贯通，形成一个晶胞。十二元环是八面沸石的主要窗口，其孔径约为0.74nm。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛用于有机化工和石油化工，在废气净化上也日益受到重视。Y型分子筛可以吸附空气中的有害物质，从而达到净化空气的作用，可以广泛用于工业和民用各种环境对污染空气的净化。Y型分子筛在吸附污染物饱和后即不能再继续吸附更多的污染物，必须对其进行脱附再生才能继续使用。因而，对Y型分子筛进行改性以使其具备分解污染物的能力，可以不间断的吸附并去除污染物。相关技术具有非常广泛的应用前景。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种Y型分子筛空气净化剂的制备方法，此种Y型分子筛能够去除空气中的多种污染物。
本发明采用的技术方案是：
一种Y型分子筛空气净化剂的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：柠檬酸改性
1.1 取500mL烧杯1只，依次加入350mL去离子水、6~8g柠檬酸、15~20g Y型分子筛，在室温下搅拌80min；
1.2 将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
1.3 将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的柠檬酸改性Y型分子筛。
步骤2：分子筛钛膜交联
2.1 在500mL烧瓶中依次加入300mL无水乙醇、5~7g聚乙二醇6000、3~5mL钛酸正丁酯，保持溶液温度75℃，回流30min；
2.2 在上述溶液中加入10g柠檬酸改性Y型分子筛，继续保持固液混合物温度75℃，回流30min。
步骤3：Ti-Si-Al-O键合
3.1 将步骤2.2得到的固液混合物移入不锈钢高压反应釜，保持反应温度190℃，反应体系压力不大于0.3MPa，反应52 h，然后冷却至室温；
3.2 将上述混合物过滤，得到固体物；
3.3将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的键合Y型分子筛。
步骤4：酸活化
4.1 在500mL烧瓶中加入0.8mol/L的盐酸溶液300mL，再放入干燥的键合Y型分子筛，保持溶液温度85℃，回流120min，然后冷却至室温；
4.2将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
4.3将固体物在210℃烘箱中放置30h，即得到Y型分子筛空气净化剂。
所述各种化学原料都为纯料。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过柠檬酸改性、分子筛钛膜交联、Ti-Si-Al-O键合和酸活化系列过程，在硅铝氧成分的Y型分子筛表面制备了钛硅铝交联键合氧化物，同时保留了Y型分子筛特有的三维孔道晶胞结构。所制备的Y型分子筛不仅保留原有的吸附能力，同时能够在光照下分解空气中的多种有机和无机污染物，从而达到连续净化空气的作用。这种Y型分子筛空气净化剂在使用中不需要频繁地更换再生，在各种室内外空气净化领域具有广泛的用途。
具体实施方式
实施例1
一种Y型分子筛空气净化剂的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：柠檬酸改性
1.1 取500mL烧杯1只，依次加入350mL去离子水、6g柠檬酸、15g Y型分子筛，在室温下搅拌80min；
1.2 将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
1.3 将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的柠檬酸改性Y型分子筛。
步骤2：分子筛钛膜交联
2.1 在500mL烧瓶中依次加入300mL无水乙醇、5g聚乙二醇6000、3mL钛酸正丁酯，保持溶液温度75℃，回流30min；
2.2 在上述溶液中加入10g柠檬酸改性Y型分子筛，继续保持固液混合物温度75℃，回流30min。
步骤3：Ti-Si-Al-O键合
3.1 将步骤2.2得到的固液混合物移入不锈钢高压反应釜，保持反应温度190℃，反应体系压力0.27MPa，反应52 h，然后冷却至室温；
3.2 将上述混合物过滤，得到固体物；
3.3将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的键合Y型分子筛。
步骤4：酸活化
4.1 在500mL烧瓶中加入0.8mol/L的盐酸溶液300mL，再放入干燥的键合Y型分子筛，保持溶液温度85℃，回流120min，然后冷却至室温；
4.2将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
4.3将固体物在210℃烘箱中放置30h，即得到Y型分子筛空气净化剂。
实施例2
一种Y型分子筛空气净化剂的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：柠檬酸改性
1.1 取500mL烧杯1只，依次加入350mL去离子水、7g柠檬酸、18g Y型分子筛，在室温下搅拌80min；
1.2 将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
1.3 将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的柠檬酸改性Y型分子筛。
步骤2：分子筛钛膜交联
2.1 在500mL烧瓶中依次加入300mL无水乙醇、6g聚乙二醇6000、4mL钛酸正丁酯，保持溶液温度75℃，回流30min；
2.2 在上述溶液中加入10g柠檬酸改性Y型分子筛，继续保持固液混合物温度75℃，回流30min。
步骤3：Ti-Si-Al-O键合
3.1 将步骤2.2得到的固液混合物移入不锈钢高压反应釜，保持反应温度190℃，反应体系压力0.22MPa，反应52 h，然后冷却至室温；
3.2 将上述混合物过滤，得到固体物；
3.3将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的键合Y型分子筛。
步骤4：酸活化
4.1 在500mL烧瓶中加入0.8mol/L的盐酸溶液300mL，再放入干燥的键合Y型分子筛，保持溶液温度85℃，回流120min，然后冷却至室温；
4.2将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
4.3将固体物在210℃烘箱中放置30h，即得到Y型分子筛空气净化剂。
实施例3
一种Y型分子筛空气净化剂的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：柠檬酸改性
1.1 取500mL烧杯1只，依次加入350mL去离子水、8g柠檬酸、20g Y型分子筛，在室温下搅拌80min；
1.2 将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
1.3 将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的柠檬酸改性Y型分子筛。
步骤2：分子筛钛膜交联
2.1 在500mL烧瓶中依次加入300mL无水乙醇、7g聚乙二醇6000、5mL钛酸正丁酯，保持溶液温度75℃，回流30min；
2.2 在上述溶液中加入10g柠檬酸改性Y型分子筛，继续保持固液混合物温度75℃，回流30min。
步骤3：Ti-Si-Al-O键合
3.1 将步骤2.2得到的固液混合物移入不锈钢高压反应釜，保持反应温度190℃，反应体系压力0.3MPa，反应52 h，然后冷却至室温；
3.2 将上述混合物过滤，得到固体物；
3.3将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的键合Y型分子筛。
步骤4：酸活化
4.1 在500mL烧瓶中加入0.8mol/L的盐酸溶液300mL，再放入干燥的键合Y型分子筛，保持溶液温度85℃，回流120min，然后冷却至室温；
4.2将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
4.3将固体物在210℃烘箱中放置30h，即得到Y型分子筛空气净化剂。
Claims (1)
1.一种Y型分子筛空气净化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括下述工艺步骤：
步骤1：柠檬酸改性
1.1 取500mL烧杯1只，依次加入350mL去离子水、6~8g柠檬酸、15~20g Y型分子筛，在室温下搅拌80min；
1.2 将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
1.3 将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的柠檬酸改性Y型分子筛；
步骤2：分子筛钛膜交联
2.1 在500mL烧瓶中依次加入300mL无水乙醇、5~7g聚乙二醇6000、3~5mL钛酸正丁酯，保持溶液温度75℃，回流30min；
2.2 在上述溶液中加入10g柠檬酸改性Y型分子筛，继续保持固液混合物温度75℃，回流30min；
步骤3：Ti-Si-Al-O键合
3.1 将步骤2.2得到的固液混合物移入不锈钢高压反应釜，保持反应温度190℃，反应体系压力不大于0.3MPa，反应52 h，然后冷却至室温；
3.2 将上述混合物过滤，得到固体物；
3.3将固体物在150℃烘箱中放置12h，得到干燥的键合Y型分子筛；
步骤4：酸活化
4.1 在500mL烧瓶中加入0.8mol/L的盐酸溶液300mL，再放入干燥的键合Y型分子筛，保持溶液温度85℃，回流120min，然后冷却至室温；
4.2将上述混合物过滤，用去离子水反复冲洗，得到固体物；
4.3将固体物在210℃烘箱中放置30h，即得到Y型分子筛空气净化剂。
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