[發(fā)明專利]一種整體性結構Y沸石的綠色合成方法

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• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113562741A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設計）人: 劉麗影;李剛;盧新梅
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C01B39/24
• 分類號: C01B39/24
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發(fā)明涉及一種整體性結構Y沸石的綠色合成方法，其包括將高嶺土、Y沸石、HPMC粉末與二氧化硅制成光滑球體，堆積成型后進行干燥，之后進行高溫煅燒、冷卻后進入堿性溶液，進行水熱反應，之后洗滌，干燥后獲得整體性結構Y沸石。本發(fā)明提供的一種整體性結構Y沸石的綠色合成方法，采用高嶺土天然礦物對原有的Y沸石進行結構改造，然后與NaOH溶液進行水熱反應，使得新合成的Y沸石均勻的分散在原Y沸石的表面，連接原有的沸石顆粒，使之在特定的模具里得到固定形狀，該工藝簡單，生產成本較低，并且可大規(guī)模的投入生產；利用原料來源豐富、價格低廉，大幅度降低生產成本，實驗過程綠色環(huán)保。

技術領域

本發(fā)明涉及一種整體性結構Y沸石的綠色合成方法，屬于在碳捕獲、利用與封存技術領域。

背景技術

3D打印技術(又被稱為增材制造技術)在眾多領域都有著非常重要的作用，比如航天領域，醫(yī)療領域和材料領域等，給人們帶來了較大的生活便利。目前整體性結構沸石一般采用通過配制特定的油墨，然后設計沸石的整體形狀，然后得到整體性結構沸石，該方法在沸石結構創(chuàng)新方面的應用比較普遍，但是3D打印機本身價格昂貴不能大規(guī)模的應用于工業(yè)生產。

3D打印技術為制備整體性結構沸石做出了相當大的貢獻，但是這種技術設備昂貴，對實驗材料的要求較高，生產成本較高，不能大規(guī)模投入工業(yè)生產。沸石本身造價昂貴，利用此技術更是增加了生產成本，而且一臺3D打印機的生產能力有限，不能大規(guī)模的投入生產應用，并且由于采用了先進的科學技術，無疑增加了其技術難度，特定的數(shù)字控制化操作方法都需要專門的技術人員。3D打印技術需要的油墨是流動的液體狀態(tài)，但是流動的液體又不容易成型，這就大大增加了實驗的難度。

3D打印技術是目前構造整體性沸石的通常使用的方法，但是3D打印機價格昂貴，對使用的油墨材料本身也很挑剔，需要特定的材料既要保證能用于3D打印機，又要保證構造的沸石整料結構穩(wěn)固。3D打印缺點：(1)打印過程的分辨率有待提高,因此如果想得到光滑表面,需要拋光等后處理過程；(2)對大型復雜結構來說,目前3D打印過程的成型速度一般還比較低；(3)工業(yè)級打印機價格昂貴,前期設備成本高；(4)打印材料成品的尺寸受制于打印機類型。

如何能獲得成本低廉、操作方便、試劑易得的制備整體性沸石整料的方法是亟需解決的技術問題。

發(fā)明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現(xiàn)有技術的上述問題，本發(fā)明提供一種整體性結構Y沸石的綠色合成方法。該方法主要是使用簡單的模具，利用沸石球在濕潤的狀態(tài)下依靠重力堆積，構成整體性沸石整料。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術方案包括：

一種整體性結構Y沸石的綠色合成方法，其包括如下步驟：

(1)將高嶺土和Y沸石與HPMC粉末進行攪拌混合均勻，獲得混合粉末；

(2)隨后將二氧化硅和去離子水混合均勻，滴加到步驟(1)獲得混合粉末中，然后將混合物揉成光滑的類面團形狀；

(3)將類面團混合物入擠壓模具中，通過成球模具塑造成光滑球體沸石；將球形沸石在圓柱形模具中逐層排列，在重力作用下使其堆積成型，并在烘箱中進行干燥；

(4)干燥之后進行高溫煅燒，自然冷卻之后將樣品浸入堿性溶液中，之后將固液混合物進行水熱反應；

(5)將水熱反應后的產物用去離子水洗滌至去離子水為中性后，進行二次干燥，獲得整體性結構Y沸石。

如上所述的綠色合成方法，優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述高嶺土和Y沸石的重量之和與HPMC粉末按照為97重量份與2重量份的比例進行混合，其中，高嶺土所占的重量份為20～45份。

進一步優(yōu)選地，所述高嶺土所占的重量份為21～42份。