[發(fā)明專利]一種沸石和凹凸棒土復合基蜂窩體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310618614.1
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103641507A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 劉志斌;孔德雙;孔令仁
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇高淳陶瓷實業(yè)有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B38/00;B01J35/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蜂窩體及其制備方法，尤其是以沸石和凹凸棒土為主要原料復合基的蜂窩體及其制備方法。

背景技術(shù)

多孔陶瓷具有比表面積大、化學穩(wěn)定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特點，也具有良好的吸附能力和活性，最典型的是蜂窩陶瓷。在負載催化劑后，反應流體通過其孔道起到吸附、富集作用，從而提高催化效率和反應速率。蜂窩陶瓷除廣泛用于汽車尾氣催化凈化器載體外，還被用作其它催化劑的載體，用于處理各種廢氣和廢水。

用于汽車尾氣催化凈化的蜂窩陶瓷載體需要低熱膨脹系數(shù)和高抗熱震性，因此對原料純度和制作工藝的要求很嚴，有關(guān)報道比較多。如CN200710020618.4公開了一種堇青石蜂窩陶瓷及制備方法，提供了無機粉料配方、有機添加劑配方和制作工藝等，制得的堇青石質(zhì)蜂窩陶瓷具有熱膨脹系數(shù)低、坯體強度大、孔密度高、薄壁等特點，適用做汽車尾氣催化凈化三元催化劑載體。

天然沸石是火山熔巖形成的一種架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物，表面多溝槽，具有獨特的吸附性、催化性、離子交換性等。有人以沸石粉作為載體制得的MnO₂、Fe₂O₃、ZnO、CuO負載型催化劑，對臭氧氧化反應有催化作用，處理染料廢水的效果也較好，具有較高的實用價值。如CN101952224B公開了一種沸石基蜂窩體，其特征是沸石基蜂窩體的制造方法，特別適合用于發(fā)動機排氣處理。又如CN200610053370公開了一種以天然沸石為主要原料的蜂窩狀催化劑載體的制作工藝，制備工藝簡單，費用、能耗低，載體成品有良好的吸附性能及金屬陽離子交換性能，可大大降低催化劑活性組分中的稀貴金屬的使用量，提高催化轉(zhuǎn)化率。

但隨著天然沸石開采量的激增，為了保證資源不被耗竭，人們需要考慮是否有其他材料可以利用以制作蜂窩體。

凹凸棒土在我國資源豐富，其內(nèi)部多孔道，比表面大，能吸附大部份陽離子、水分子和一定大小的有機分子。據(jù)報道，采用凹凸棒土為載體，加載鈦氧化物可制成能重復使用的固體催化劑，用它催化處理人工模擬廢水取得較好效果。另有報道，用凹凸棒土負載TiO₂光催化劑制成直徑為6～8mm球形顆粒，可使多種染料脫色。但至今未發(fā)現(xiàn)用凹凸棒土單獨或參與其他無機材料中制備蜂窩體的報道，在本領(lǐng)域內(nèi)尚處于空白階段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種沸石和凹凸棒土復合基蜂窩體及其制備方法，旨在通過加入化學吸附力更強、粘性更大的凹凸棒土，一是可以增大復合蜂窩體的吸附功能、提高負載光催化薄膜的能力；二是有利于提高蜂窩體原料間結(jié)合的緊密度，從而提高產(chǎn)品的抗壓強度；三是為合理開發(fā)利用凹凸棒土資源提供依據(jù)。要解決的技術(shù)問題主要是原料種類、配比以及合理的制作工藝。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種沸石和凹凸棒土復合基蜂窩體，該蜂窩體的原料質(zhì)量份數(shù)配比如下：沸石粉40～60份，凹凸棒土20～40份，羥乙基纖維素2～5份，硬脂酸0.6～1.2份，甘油0.5～1份，陶瓷纖維10～15份。制備時還包括上述原料總質(zhì)量20%～35%的水與上述材料進行混合攪拌后再成型。

一種沸石和凹凸棒土復合基蜂窩體的制備方法，將天然沸石和凹凸棒土經(jīng)粉碎和焙燒活化處理后，加入羥乙基纖維素、硬脂酸、甘油、陶瓷纖維和水，充分攪拌后再經(jīng)過真空煉制、捏合和陳腐處理得到可塑性泥料，再經(jīng)過模具擠出成型、濕坯體切割、干燥、焙燒，最終得到蜂窩體成品。羥乙基纖維素為粘結(jié)劑，增加原料之間的粘合力和成型性能；硬脂酸為潤滑劑，提高粉料粒子件的流動性；甘油為增塑劑，提高粉料的可塑性、柔軟性和保型性；陶瓷纖維能提高產(chǎn)品的機械強度。

進一步的，在本發(fā)明中，所述陶瓷纖維的直徑為3～5μm、長50～100mm。

進一步的，在本發(fā)明中，將天然沸石與凹凸棒土粉碎至200目以上、并按照40～60∶20～40的質(zhì)量比混合，然后以1～6mol/L的鹽酸或硫酸溶液浸泡4～6h，再用1～3mol/L的NaOH溶液中和,洗滌至中性，于300～600℃溫度下焙燒1～2h活化。

進一步的，在本發(fā)明中，在0.085～0.095MPa真空度下進行真空煉制、捏合。

進一步的，在本發(fā)明中，可塑性泥料在環(huán)境溫度為10～30℃、空氣相對濕度20%～90%的環(huán)境下放置時間為3～4天后再用模具擠出成型。