[發明專利]海藻酸鈉-黃原膠修飾的納米A沸石組裝體制備方法

有效

• 申請號: 201310245570.2
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103318912A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 徐芳;牛明杰;王德舉;張聞中;曾曾;王晶瑩
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C01B39/14
• 分類號: C01B39/14
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明屬于功能材料技術領域，涉及一種基于海藻酸鈉-黃原膠多糖微球基質的納米A沸石組裝體制備方法。

背景技術

無機納米沸石分子篩材料骨架基本構成為硅氧(SiO₄)四面體和鋁氧(AlO₄)四面體，其具有短的晶內孔道、豐富的孔口、可調的表面電荷、表面易修飾、外比表面積顯著提高等性質，相對于宏觀尺度物質，表現出特殊的吸附行為、催化、殺菌等活性，近年來，納米沸石分子篩材料在環保領域倍受關注。

最近，Amir?Charkhi等人以題為“Fabrication?of?granulated?NaY?zeolite?nanoparticles?using?a?new?method?and?study?the?adsorption?properties”發表在“Powder?Technology”（新合成方法制備NaY納米沸石分子篩顆粒及其吸附性能研究，粉體技術，2012年，第231卷，頁碼：1-6頁，作者：Amir?Charkhi，Mohammad?Kazemeini,SeyyedJavadAhmadi,HosseinKazemian）的研究報道中：基于有機模板劑水熱合成法制備出具有良好吸附性能的NaY型納米沸石分子篩。但值得指出的是，相應納米沸石分子篩材料相關合成過程中所使用的有機模板劑，不僅價格昂貴，而且具有明確毒性，不符合現代“綠色低碳”理念。同時，納米尺度的沸石分子篩材料易于沉積團聚，難以同環境介質間分離，直接影響其有效操作性，因此，通過納米組裝技術，形成具有多維孔道結構的納米沸石組裝體復合材料，近年來逐漸受到相關研究者高度關注。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于海藻酸鈉-黃原膠多糖微球基質的納米A沸石組裝體制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種基于海藻酸鈉-黃原膠多糖微球的納米A沸石組裝體制備方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一，將海藻酸鈉溶液、黃原膠溶液、硅源溶液加入容器中，攪拌至混合完全，再加入硼氫化鉀溶液，得到初始發泡母液；

步驟二，發泡微球基質形成：待所述初始發泡母液有密集的氫氣氣泡生成后，立刻將該混合溶液逐滴滴入氯化鈣溶液中，待發泡小球形成以后，用漏斗通過濾紙過濾得到發泡微球基質，漂洗，干燥；

步驟三，將步驟二過濾后得到的發泡微球基質加入一次生長母液中，進行水熱合成反應，過濾，漂洗得一次生長的A沸石組裝體微球；

所述一次生長母液是指：稱取4.1～6.3g偏鋁酸鈉，轉移至聚四氟乙烯容器中，量取21.0ml去離子水加入容器中，在玻璃棒的攪拌下形成澄清均一溶液；用電子天平稱取2.8～3.5g氫氧化鈉和2.0g硅溶膠溶液，轉移至聚四氟乙烯容器中，用玻璃棒迅速攪拌均勻；然后將偏鋁酸鈉溶液迅速轉入氫氧化鈉/硅溶膠體系中，轉移過程中伴隨玻璃棒攪拌，將該混合溶液置于磁力攪拌器上，在100W的功率和1000r/min的轉速下，老化0.5h；將發泡微球基質加入一次生長母液的聚四氟乙烯反應器中，在50℃油浴條件下，反應5h，經過水熱反應之后，過濾并用去離子水漂洗3次到中性，得到一次生長的A沸石組裝體微球；

步驟四，將所述二次生長的A沸石組裝體微球加入二次生長母液中，進行水熱合成反應，過濾，漂洗，烘干，即得海藻酸鈉-黃原膠修飾的納米A沸石組裝體。

所述二次生長母液是指：用電子天平稱取0.0025～0.0050g偏鋁酸鈉，轉移至聚四氟乙烯容器中，量筒量取36.4ml去離子水加入容器中，在玻璃棒的攪拌下形成澄清均一溶液；用電子天平稱取1.0～2.0g氫氧化鈉和0.2g硅溶膠溶液，轉移至聚四氟乙烯容器中，用玻璃棒迅速攪拌均勻；取發泡微球基質加入盛有二次生長母液的聚四氟乙烯反應器中，在40℃油浴條件下，反應1h，經過水熱反應之后，過濾并用去離子水漂洗3次到中性，得到A沸石組裝體微球。然后將A沸石組裝體微球置于烘箱中在60℃條件下干燥5h后，即可。

優選地，步驟一中，所述海藻酸鈉質量百分濃度為0.5～2%；所述黃原膠溶液的質量百分濃度為0.5～2%；硅源溶液為氨型，其質量百分濃度為10～30%；所述硼氫化鉀溶液的摩爾濃度為1～4M。

優選地，步驟一中，所述硅源溶液為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙脂、正硅酸異丙酯、正硅酸丁酯、硅酸鈉、硅溶膠、白炭黑溶液中的一種溶液或幾種溶液的混合。

優選地，步驟一中，所述氯化鈣溶液的摩爾濃度為0.1～1M。