[發明專利]一種脫鋁Y型沸石在微波誘導降解水中有機污染物中的應用

無效

• 申請號: 201210363143.X
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102863048A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 胡二丹;程和發;胡遠安
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州地球化學研究所
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/28
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 方振昌

技術領域

本發明涉及一種脫鋁Y型沸石的應用，尤其涉及一種脫鋁Y型沸石在微波誘導降解水中有機污染物中的應用。

背景技術

隨著工業的迅速發展和人民生活水平的不斷提高，有機物對水環境的嚴重污染已經是普遍存在的問題，并伴隨地表水和地下水的流動而影響到區域和全球環境質量。部分有機污染物可通過食物鏈富集，最終嚴重影響人類健康。

去除水體中有機污染物的方法有多種，但大部分傳統的工藝由于處理效率低，成本高，產生二次污染，污染物降解不完全等問題而受到限制，無法滿足對污染治理的需求，尤其是對高濃度廢水的處理。微波法在污染物治理方面具有廣闊的應用前景。微波是頻率為300?MHz～300?GHz的電磁波，作為一種高效的加熱方式，微波不但可以加快化學反應速度而且還具有特有的非熱效應，近年來微波技術用于消除環境污染物，并取得了一些成果，目前人們大多采用對微波有很強吸收能力的活性炭吸附水中有機污染物，然后在微波輻照下使其迅速降解。微波處理方法在活性炭再生方面具有明顯優勢，活性炭吸收微波能力較強，在微波作用下快速升溫，吸附在表面的污染物受熱降解，脫附。但微波能量對活性炭的結構損壞極大，只適用于短時間的處理，長時間的微波輻射會引起活性炭表面起火，并且再生后孔道結構遭到破壞，比表面積極大降低。另外，由于活性炭本身吸收微波能力較強，微波能量穿透較淺，吸附柱的大小受到很大限制。

沸石是一類含水架狀結構的多孔硅鋁酸鹽礦物質，構成其骨架的最基本結構是硅氧四面體(SiO₄)和鋁氧四面體(AlO₄)，在這種四面體中，中心是硅(或鋁)?原子，每個硅(或鋁)?原子的周圍有4個氧原子，各個硅氧四面體通過處于四面體頂點的氧原子互相聯接起來，?形成所謂的巨大分子，其中在鋁氧四面體中由于一個氧原子的價電子沒有得到中和，使得整個鋁氧四面體帶有一個負電荷，?為保持電中性，附近必須有一個帶正電荷的金屬陽離子(M⁺)來抵消。沸石晶格內部構造開放性大，除了有穩定的四面體從角頂相互聯結形成架狀硅鋁氧骨干外，還有很多大小均一的孔穴和通道，孔穴通過開孔的通道彼此相通使得沸石具有巨大的比表面積，且陽離子晶格內的負電荷與平衡陽離子的正電荷中心在空間上是不重疊的，分子間具有較強的靜電吸引力，當沸石中占大多數體積的孔穴通道有空缺時，沸石即會表現出極強的吸附能力。Y型沸石具有天然礦物八面沸石的骨架結構，其SiO₂/Al₂O₃摩爾比接近3.0。Y型沸石的結構單元是β籠，?每個β籠通過8個六元環中的4個形成六角柱籠與其它β籠相連，?從而圍成超籠，?稱為八面沸石籠（直徑為12??），八面沸石籠之間通過十二元環窗口連通，?成為八面沸石籠的主孔道，?其結構孔徑為?7.4??。脫鋁沸石（高硅沸石）通常是在合成中引入有機胺作為結構導向劑或模板劑，水蒸氣超穩化，脫鋁補硅等二次合成途徑制得，一般都有很高的熱穩定性，較高的抗酸性和水熱穩定性，再生后活性容易恢復，并且具有很強的疏水性，有利于有機物的吸附。此外脫鋁沸石由于陽離子密度低，從而介電常數很低，微波穿透能力強。

因此，選用能高效的從水體中選擇性地吸附有機污染物的疏水性脫鋁Y型沸石作為吸附劑，并利用其微孔結構對有機污染物的束縛作用及其本身對微波良好的通透性（即微弱的微波吸收）可實現有機污染物的有效去除及微波能量的充分利用，并且選用水合能力較弱的離子作為沸石陽離子，從而減少微波誘導降解過程中水的影響，進一步提高降解速率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種脫鋁Y型沸石在微波誘導降解水中有機污染物中的應用。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案為：

一種脫鋁Y型沸石在微波誘導降解水中有機污染物中的應用。

優選的，所述脫鋁Y型沸石的SiO₂/Al₂O₃摩爾比為60。

優選的，所述脫鋁Y型沸石的陽離子為H⁺。