[發明專利]一種疏水沸石分子篩的制備方法

在審

• 申請號: 202010173710.X
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111302354A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 楊林鮮;師圓生;任東發;顧瑩瑩
• 申請（專利權）人: 山東亮劍環保新材料有限公司
• 主分類號: C01B39/02
• 分類號: C01B39/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種疏水沸石分子篩的制備方法，采用鹽酸對粉煤灰進行預處理，然后在堿性活化劑中加入硅烷偶聯劑，微波加熱，老化得到沸石分子篩；然后在馬弗爐中進行400?600℃高溫活化，最后采用氯硅烷的甲苯溶液對沸石分子篩進行110?120℃回流反應，即可得到疏水沸石分子篩。本發明采用粉煤灰作為原料制備沸石分子篩，不但原料來源廣，而且成本低廉；在制備沸石分子篩的過程中加入少量的硅烷偶聯劑，有利于提升后續采用氯硅烷對沸石分子篩進行的疏水處理的處理效果。本發明的疏水沸石分子篩，疏水效果非常好，其接觸角在158?165度之間。

技術領域

本發明涉及分子篩技術領域，尤其涉及一種疏水沸石分子篩的制備方法。

背景技術

沸石分子篩的疏水型研究通常集中在消除骨架結構中的極性離子，比如降低其鋁含量，或是采用不加鋁源來合成純硅的沸石分子篩。目前報道采用的方法都是通過降低結晶鋁含量來消除骨架結構中的極性離子，主要有以下方法:

水熱生成與酸萃取組合法，是在500℃以上、在酸蒸汽共存的情況下，將銨離子型或陽離子型沸石中的鋁原子從骨架上脫落，同時由其他部分的硅原子置換來提高Si/Al比。

四氯化硅法，是在400℃以上的高溫下，將無水沸石與四氯化硅氣體反應，骨架中的鋁原子被硅原子置換，來制備高硅沸石。

六氟硅酸銨法，是將銨型沸石加入六氟硅酸銨水溶液中，沸石中的鋁原子直接被硅原子置換。

CVD法，是將揮發性的金屬化合物沉積在沸石表面，再經過處理制備復合型疏水材料。

從以上方法的處理過程可以看出，目前所采用的方法大多都有很多局限性，如處理過程復雜，污染大，造價高，離實際的工業應用差很遠。故本發明提供了一種原料來源廣、成本低廉的疏水沸石分子篩的制備方法。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種疏水沸石分子篩的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種疏水沸石分子篩的制備方法，包括以下步驟：

A、粉煤灰預處理：將粉煤灰投入到3.5-5mol/L的鹽酸溶液中，固液比為1：(1-1.2)，進行磁力攪拌2-2.5h，溫度控制在85-95℃，然后用去離子水洗滌3-5次至中性，105-120℃烘干至含水量小于5％，得到預處理的粉煤灰；

B、粉煤灰合成沸石分子篩的制備：將預處理的粉煤灰粉碎至10-100μm的顆粒，投入到堿性活化劑中并加入硅烷偶聯劑；采用微波進行加熱，在80-90℃的溫度下老化5-10h，然后靜置晶化3-10h，過濾，洗滌，烘干，得到粉煤灰合成沸石分子篩；

C、沸石分子篩的高溫活化：將沸石分子篩用去離子水洗至中性，在130-150℃，烘5-8h；再將烘干的沸石分子篩放入馬弗爐中，在400-600℃活化1-1.5h，然后冷卻至室溫，得到活化的沸石分子篩，取出放入干燥器中保存；

D、疏水處理：將活化的沸石分子篩50-100g加入300mL干燥的甲苯中，向其中加入1-3mL氯硅烷，然后升溫至110-120℃，回流反應4-6h；最后冷卻至室溫，過濾，用乙醇充分洗滌，100-200℃烘干，即可。

優選的，所述的步驟B中，所述的堿性活化劑為氫氧化鈉和硫酸鈉的水溶液。

優選的，所述的步驟B中，所述的堿性活化劑，由以下重量百分比的成分組成：氫氧化鈉30-50％、硫酸鈉8-12％和水余量。

優選的，所述的步驟B中，所述的粉煤灰的料液比為1:(50-200)g/mL。

優選的，所述的步驟B中，所述的硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷和3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一種或者兩種的組合。