[發(fā)明專利]稀土釔摻雜鋯交聯(lián)蒙脫土的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710071216.7
• 申請(qǐng)日: 2007-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN101380571A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳敏;齊靈燕;周仁賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/10
• 分類號(hào): B01J23/10;B01J21/16;B01J21/06
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 盛輝地

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的稀土釔摻雜鋯交聯(lián)蒙脫土的制備方法，該改性蒙脫土是一種催化氧化揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的催化劑載體。

技術(shù)背景

由于柱撐粘土礦物材料具有獨(dú)特的兩維層間孔隙、高的比表面積以及表面酸性、耐高溫等優(yōu)良特性，可用作新型催化劑和催化劑載體，從而引起人們的濃厚興趣和高度重視。對(duì)于鋁基柱撐粘土和在鋁基基礎(chǔ)上的二元(CuAl，F(xiàn)eAl，ZrAl，SiAl)聚合陽(yáng)離子柱撐粘土的制備，已有廣泛和深入的研究。鋯基柱撐蒙脫土與其他Al基、Ti基柱撐蒙脫土相比較，具有熱穩(wěn)定性強(qiáng)、酸位高的特點(diǎn)，對(duì)有機(jī)物和重金屬的吸附效果以及作為催化劑、催化劑載體使用的催化效果好。目前關(guān)于鋯基聚合陽(yáng)離子柱撐粘土礦物材料的制備和應(yīng)用已有較多的報(bào)道，但對(duì)于在鋯基基礎(chǔ)上的二元聚合陽(yáng)離子柱撐粘土的報(bào)道較少。近年來(lái)，有不少關(guān)于摻雜釔能提高催化劑的穩(wěn)定性和催化氧化活性的報(bào)道，但在鋯基柱撐蒙脫土基礎(chǔ)上摻雜稀土元素釔制成二元釔鋯交聯(lián)蒙脫土還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于VOCs凈化催化劑載體用的稀土釔摻雜鋯交聯(lián)蒙脫土的制備方法。

本發(fā)明提供的稀土釔摻雜鋯交聯(lián)蒙脫土的制備方法，以硝酸釔、氯化氧鋯和內(nèi)蒙Ca型蒙脫土為原料，通過進(jìn)行內(nèi)蒙Ca型蒙脫土原料的鈉離子交換、稀土釔摻雜鋯復(fù)合交聯(lián)劑和復(fù)合交聯(lián)劑拄撐三步法制備，其步驟為：

1.鈉交換

將層間距為1.522252nm，陽(yáng)離子交換容量為108.4mmol/100g；礦物組成主要以蒙脫石為主，含量大于95％，含微量石英；吸附容量PNP＞＝350mg/g，晶體化學(xué)式為(Ca0.39Na0.02K0.02)(Si7.91Al0.09)(Al2.51Fe0.45Mg1.10)O20(OH)4·nH2O的內(nèi)蒙Ca型蒙脫土原料，用1.0mol/L的NaCl溶液與內(nèi)蒙Ca型蒙脫土原料混合，1g內(nèi)蒙Ca型蒙脫土原料的NaCl溶液用量為100mL，60℃下強(qiáng)力機(jī)械攪拌6小時(shí)，離心分離，用去離子水洗滌沉淀物至無(wú)Cl-(AgNO3檢測(cè))，110℃烘干，得到Na型蒙脫(Na-MMT)。

2.稀土釔摻雜鋯復(fù)合交聯(lián)劑的合成

將硝酸釔、氯化氧鋯原料，按Zr∶Y為5∶1(摩爾比)用去離子水配成溶液，控制Zr＝1.0mol/L，在80℃～90℃條件下磁力攪拌2小時(shí)，恒溫老化4小時(shí)，冷卻至室溫，即得稀土釔摻雜鋯復(fù)合交聯(lián)劑。

3.稀土釔摻雜鋯交聯(lián)蒙脫土的制備

把Na型蒙脫土(Na-MMT)在60～70℃條件下攪拌0.5小時(shí)，制成1wt％的懸濁液，按Zr/Na型蒙脫土為10mmol/g的配比，將上述復(fù)合交聯(lián)劑緩慢的滴入蒙脫土懸濁液中，滴畢繼續(xù)攪拌2小時(shí)，然后再恒溫老化4小時(shí)，離心分離，用去離子水洗滌至無(wú)氯離子(AgNO₃檢測(cè))，于空氣氛下，110℃烘干3-4小時(shí)，然后于500℃焙燒2小時(shí)，研磨過60-80目篩，制得本發(fā)明的稀土釔摻雜鋯交聯(lián)蒙脫土。

本發(fā)明所述硝酸釔、氯化氧鋯分別為：Y(NO₃)₃·6H₂O和ZrOCl₂·8H₂O。

本發(fā)明所述的稀土釔摻雜鋯復(fù)合交聯(lián)劑滴入蒙脫土懸濁液的滴加時(shí)間為1-2小時(shí)。

本發(fā)明制備的稀土釔摻雜鋯交聯(lián)蒙脫土，用于催化氧化VOCs的催化劑載體。

采用該材料為催化凈化VOCs催化劑載體用，可獲得很好的效果。稀土釔摻雜鋯交聯(lián)蒙脫土與鈉型蒙脫土相比較，該材料對(duì)丙酮催化氧化的反應(yīng)溫度由490℃下降至320℃，對(duì)乙酸乙酯催化氧化的T₉₈由420℃下降至290℃，對(duì)甲苯催化氧化的反應(yīng)溫度也下降了150℃。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

參照上述的制備步驟

①將Ca型蒙脫土初始材料，用1.0mol/L的NaCl溶液與Ca型蒙脫土混合，1g蒙脫土的NaCl溶液用量為100mL，60℃下強(qiáng)力機(jī)械攪拌6小時(shí)，離心分離，用去離子水洗滌沉淀物至無(wú)Cl^-(AgNO₃檢測(cè))，110℃烘干，得到Na型蒙脫土(Na-MMT)。