[發明專利]一種胺基改性材料復合分子篩的制備方法

在審

• 申請號: 201810812145.X
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108793188A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 魏建文;梅德均;耿琳琳;陳斯琪;林志峰
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C01B39/48
• 分類號: C01B39/48
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本發明公開了一種胺基改性材料復合分子篩的制備方法，首先取四乙基氫氧化銨和正硅酸乙酯于三口燒瓶中，加入氫氧化鈉、偏鋁酸鈉、四乙基氫氧化銨和去離子水，快速攪拌，裝入高壓反應釜晶化，干燥，煅燒得到固體產物Beta分子篩；稱取P123溶于去離子水中，加入鹽酸調至酸性環境，加入Beta分子篩，加入正丁醇，加入正硅酸乙酯晶化，將白色漿狀物干燥，煅燒得到固體產物Beta/KIT?6復合分子篩；加入到裝有溶劑的錐形瓶中混勻，加入四乙烯五胺攪拌，蒸發，烘干得到胺基改性的Beta/KIT?6復合分子篩。本發明的有益效果是提高了CO₂吸附效果。該吸附劑制備過程簡單，操作方便，對環境污染小且吸附效果良好。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，涉及一種胺基改性Beta/KIT-6(Beta微孔沸石分子篩和KIT-6介孔二氧化硅分子篩)復合分子篩的制備方法。

背景技術

化石燃料電廠和制造廠中污染物的排放對環境造成了非常嚴重的危害，其排放的大量CO₂是氣候變化與全球變暖的最主要貢獻者。根據世界氣象組織的資料，工業革命之后，全球CO₂濃度從280ppm增加到2017年的403ppm。化石燃料燃燒產生的大量CO₂在大氣中逐漸增加并且引發了一系列嚴峻的環境問題，全球氣溫逐年升高已經成為當今人類面臨的主要挑戰。因此，如何減少煙氣中CO₂的排放量是人類發展過程中急需解決的問題。傳統的有機胺吸收技術在處理大氣量時具有一定優勢，但其存在投資大、有機胺易起泡揮發、再生能耗高且再生效率低、易腐蝕設備等缺點。而固體CO₂吸附劑具有低能耗、弱腐蝕性、易再生等優點，在CO₂捕集領域有著廣闊的應用前景。

微孔分子篩具有發達的微孔結構，孔道規整，因此具有較高的CO₂吸附量，但是微孔孔徑較小分子擴散阻力大。介孔分子篩孔徑大且均勻單一，但是孔壁較薄，高溫條件下易坍塌。為了克服微孔和介孔分子篩的局限性，使二者優勢互補，新型復合分子篩成為研究熱點。微孔/介孔復合分子篩Beta/KIT-6同時具有Beta三維交叉結構的十二元環孔道和KIT-6三維立體互通孔道，在吸附過程中可以形成協同作用。雖然復合材料的吸附能力有所提高，但是吸附量仍然不高。為了獲得選擇性好，吸附量高，穩定性好的吸附劑，近年來科技工作者在胺基改性固體吸附劑方面做了大量研究。但胺基改性微孔/介孔分子篩在CO₂吸附方面的研究仍然很少，至今并無關于采用以聚乙二醇聚丙三醇聚乙二醇三嵌段共聚物(P123)為模版劑，正硅酸乙酯(TEOS)為硅源，Beta分子篩為部分硅鋁源，通過后合成法合成的微介孔復合分子篩Beta/KIT-6作為載體，再以四乙烯五胺(TEPA)為改性劑，采用浸漬法制備胺基改性Beta/KIT-6復合分子篩的報道，也沒有關于該胺基改性Beta/KIT-6復合分子篩在吸附煙氣中CO₂方面的研究報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種胺基改性材料復合分子篩的制備方法。

本發明所采用的技術方案是按照以下步驟進行：

步驟1.首先稱取25.95g四乙基氫氧化銨(TEAOH,質量分數為25％)和21.43g正硅酸乙酯(TEOS)于三口燒瓶中，在室溫、350r/min下攪拌均勻，制得溶液記為S₁。在燒杯中加入0.19g氫氧化鈉(NaOH)、0.38g偏鋁酸鈉(NaAlO₂)、3.5g四乙基氫氧化銨(TEAOH)和2g去離子水，攪拌至溶解，制得溶液記為S₂。然后將溶液S₂緩慢滴加到溶液S₁中，在400r/min下快速攪拌4h(小時)。攪拌結束后，將所得溶膠裝入高壓反應釜，在140℃溫度下晶化24h。待反應釜冷卻至室溫打開，將所得產物過濾洗滌并在80℃下干燥10h。然后將干燥后的產物在550℃下煅燒6h,得到固體產物Beta分子篩；