[發明專利]一種金屬氧化物改性MCM-41分子篩的制備方法

在審

• 申請號: 202110574460.5
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113072077A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 李法齊;楊林鮮;任東發
• 申請（專利權）人: 山東亮劍環保新材料有限公司
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04;C01B39/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明實施例提供了金屬氧化物改性MCM?41分子篩的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：通過水熱合成法制備介孔MCM?41分子篩；利用浸漬法向所述介孔MCM?41分子篩的表面或者孔道內中引入金屬氧化物；對浸漬結束的溶液進行抽濾、洗滌和干燥。本發明通過在介孔MCM?41分子篩的孔道或者表面引入金屬氧化物，同時不破壞介孔MCM?41分子篩的孔道分布，并形成新的活性位點，從而提高介孔MCM?41分子篩的熱穩定性和催化活性。

技術領域

本發明涉及有機污染物處理技術領域，具體而言，涉及一種金屬氧化物改性MCM-41分子篩的制備方法。

背景技術

分子篩屬于具有骨架結構的硅鋁酸鹽晶體，其孔結構均勻、表面積大、表面極性高且骨架結構穩定。分子篩由于可以平衡骨架負電荷的陽離子，從而能夠進行離子交換。一些具有催化活性的金屬可以通過交換進入分子篩，然后均勻分布并還原為元素狀態。這些結構性質使分子篩不僅成為優良的吸附劑，而且能夠作為有效的催化劑和催化劑載體。介孔分子篩的合成是在沸石合成的基礎上發展而來的，故與沸石合成有許多相似之處。它的合成一般需要硅源、水、表面活性劑、酸或堿等幾種物料。目前，合成介孔分子篩主要采用水熱合成法、室溫合成法、微波合成法等。

其中，水熱合成法是將硅源、表面活性劑、堿按一定比例進行混合移入晶化釜，進行水熱晶化反應，干燥并煅燒去除模板劑。該方法能形成結晶度高，水熱穩定性好，孔道有序的分子篩。室溫合成法主要是在室溫下直接晶化得到MCM-41分子篩。此方法具有能耗低，易于工業化等優點，但是合成的MCM-41普遍水熱性能較差。微波合成法是將MCM-41直接在微波條件下進行結晶反應，該方法具有時間短，合成溫度低，工藝較為簡單等特點。

介孔分子篩具有較大的比表面積以及規則的孔道，孔徑大且可調，在分離、催化、吸附以及化學組裝新型材料和分子器件方面都具有很大的應用價值。但是，介孔分子篩孔壁沒有規則的幾何形狀，水熱穩定性不好，晶格缺陷很少，B酸和L酸缺乏，活性低，難以滿足在很多領域方面的應用。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種金屬氧化物改性MCM-41分子篩的制備方法，旨在有效提高介孔分子篩MCM-41的熱穩定性及催化性能。

本發明實施例提供的一種金屬氧化物改性MCM-41分子篩的制備方法，包括以下步驟：

S10：通過水熱合成法制備介孔MCM-41分子篩；

S20：利用浸漬法向所述介孔MCM-41分子篩的表面或者孔道內中引入金屬氧化物；

S30：對浸漬結束的溶液進行抽濾、洗滌和干燥。

進一步地，所述水熱合成法的硅源為：硅溶膠、正硅酸乙酯、硅酸鈉、水玻璃、硅膠粉、白炭硅和二氧化硅粉末中的至少一種。

進一步地，所述介孔MCM-41分子篩的晶化溫度為50℃-200℃，晶化時間為0-72小時。

進一步地，所述金屬氧化物為CuO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、ZnO、SnO₂、Co₃O₄、Ce₃O₄、NiO、TiO₂中的至少一種。

進一步地，所述浸漬法的浸漬時間為0-80小時，浸漬溫度為0-200℃。

進一步地，所述制備介孔MCM-41分子篩采用的模板劑為乙胺、丙胺、乙二胺、三乙胺、正丁胺、四丙基氫氧化銨、十六烷基溴化銨和四丙基溴化銨中的至少一種。

進一步地，所述金屬氧化物與介孔MCM-41分子篩數量的比值為0-30。

進一步地，對所述浸漬結束的溶液進行洗滌的次數為3次，在洗滌結束后置于烘箱中在80℃下烘干12小時。