本发明专利技术利用层叠层二次生长法使分子筛组装到硅藻土上；分子筛组装生长的过程中含CTAB的特殊模板剂使表面分子筛晶体内部产生介孔，减轻了在吸附过程中的质量扩散限制影响，同时保留微孔的吸附优势。所得产品具有硅藻土的骨架结构和大孔、分子筛的微孔以及引入的介孔，吸附能力强，孔内扩散过程快，表面疏水性能好，并能根据污染物不同调整孔径比例和分子筛类型。该方法制备过程操作简便，制备周期短，对仪器要求不高，样品稳定性高，在水污染物处理领域有广泛应用前景。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及一种用于吸附过程的微介孔分子筛硅藻土复合材料的制备方法及其应用，属于污水处理领域。
技术介绍
：污水深度处理、回用过程以及给水净化过程，都涉及吸附过程，目前常用的吸附剂如活性炭、树脂等存在这吸附能力不高、再生困难、成本高等限制因素。制备功能性吸附材料在水资源污染的治理中有广泛的应用前景。沸石分子筛是一种无机多孔材料，具有选择性吸附、催化性能，在环境领域大气和水污染物处理过程中得到广泛应用，然而由于成本较高、易团聚等原因其应用受到了一定限制。硅藻土是硅藻类残骸在水底沉积,经自然环境作用逐渐形成的一种非金属矿物，具有轻质、多孔以及化学惰性和不溶于一般酸等优异的物理化学性质,因此土被广泛用于制备助滤剂、吸附剂、催化载体以及功能填料。目前，制备硅藻土与分子筛复合吸附材料的研究较少，多数研究集中于硅藻土基体的分子筛催化剂制备领域，个别研究吸硅藻土分子筛附剂复合材料的也应用在气态污染物的吸附和分离上。联用分子筛硅藻土可以在降低吸附剂成本和提高吸附剂性能基础上，同时发挥硅藻土和分子筛的吸附特性。目前主要有以下一些硅藻土和分子筛复合材料的制备方法：Anderson等用硅藻土的沸石化来制备多级孔结构沸石材料，主要是采用硅藻土作为载体负载沸石晶种后，利用外来硅源、铝源促进晶种生长，在硅藻土表面形成沸石材料。王星东等进一步提出了一套简单易控的合成多级孔道结构沸石的方法。优化了晶种负载以及生长过程。然而从应用于污染物吸附去除来看，仍存在一些问题：如何构建材料表面能快速吸附污染物，并且在吸附剂内部减弱质量扩散限制；如何调整材料性能使其吸附不同大小不同性质的污染物；如何解决复合材料存在分子尺寸匹配单一、孔道内质量扩散慢等一系列问题，这些问题是功能性吸附材料需要关注的重要问题。
技术实现思路
：本专利技术的目的是建立一种应用于污染物吸附过程的微介孔分子筛硅藻土复合吸附材料的制备方法。一种用于吸附过程的微介孔分子筛硅藻土复合材料的制备方法，包括以下步骤：a.制备silicalite-1分子筛晶种：按照摩尔比TPAOH∶SiO2∶H2O∶EtOH＝9∶25∶480∶100的比例搅拌24h，油浴中100℃回流48h得到晶种，产物离心分离水洗分散成质量分数0.5％-5％的沸石溶液，调节pH值至9-11，此时silicalite-1晶种溶液带负电性；b.硅藻土提纯与电改性：使用体积分数为0.2％PDDA溶液浸泡硅藻土，用氨水多次洗涤去多余电解质，微热烘干，此时硅藻土由带负电荷转变为带正电荷；c.硅藻土吸附晶种：将步骤b中电改性后的硅藻土在步骤a取得的沸石溶液中震荡吸附20min，其中硅藻土与沸石溶液的比例为1g固体：25ml溶液，过滤分离并用氨水反复洗涤去除多余的晶种；然后60℃干燥即得到掺杂silicalite-1沸石晶种的硅藻土；d.配制改性前驱体溶液：称取十六烷基三甲基溴化铵、四丙基氢氧化铵、正硅酸乙酯，按摩尔比为CTAB：TPAOH：TEOS：H2O＝(4-8)：2：32.5：2349比例配置溶液。e.硅藻土表面水热生长分子筛：称取步骤c取得的沸石晶种的硅藻土与步骤d配制的改性前驱体溶液加入反应釜中，比例为1g沸石晶种的硅藻土：10ml改性前驱体溶液，将反应釜置于150℃-180℃的烘箱内12h-24h小时。一种用于吸附过程的微介孔分子筛硅藻土复合材料的应用，将此复合材料应用于水处理领域，为水中酚类污染物的处理提供新型的高效吸附剂。本专利技术有益效果：硅藻土分子筛复合材料可应用于水处理领域，为水中酚类污染物的处理提供新型的高效吸附剂。硅藻土分子筛形成复合材料，克服了各自吸附能力小，空间易团聚等缺点，对污染物吸附能力大大提高。主要表现为：在硅藻土表面生长silicalite-1分子筛层，改善了硅藻土表面较光滑、反应位点相对较少的缺点。硅藻土大孔内生长Silicalite-1分子筛，有效减小了大孔的孔径，同时并未堵塞大孔，使吸附过程中截留污染物的能力增强。分子筛均匀成层排列，降低了聚合度，与载体复合也易于其回收。分子筛具有高硅铝比，其表面疏水性能非常良好，为复合吸附材料吸附有机物质提供优势。使用含有CTAB的特殊模板剂后复合材料表面的微孔分子筛晶体内部产生介孔，微孔孔道缩短，减轻了质量扩散限制影响，同时仍保持者分子筛的总体结构。对不同孔径大小污染吸附能力进一步提高。复合材料孔径体系丰富，从微孔-介孔-大孔均有涵盖，为吸附过程提供多层次的反应通道。说明书附图附图1为硅藻土分子筛复合材料的表面形貌；具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明：实例1：a.制备silicalite-1分子筛晶种：按照摩尔比TPAOH∶SiO2∶H2O∶EtOH＝9∶25∶480∶100的比例,即取TPAOH37.94g，TEOS27.10g，H2O16.49g，搅拌24h，油浴中100℃回流48h得到晶种，取0.5g晶种分散到100ml水中配成质量分数0.5％的沸石溶液，调节pH值至10，此时silicalite-1晶种溶液带负电性；b.硅藻土提纯与电改性：使用100ml体积分数为0.2％PDDA溶液浸泡4g硅藻土，用0.1mol/L氨水多次洗涤去多余电解质，微热烘干，此时硅藻土由带负电荷转变为带正电荷。c.硅藻土吸附晶种：将步骤b中电改性后的硅藻土在步骤a取得的沸石溶液中震荡吸附20min，其中硅藻土与沸石溶液的比例为1g固体：25ml溶液，过滤分离并用氨水反复洗涤去除多余的晶种；然后60℃干燥即得到掺杂silicalite-1沸石晶种的硅藻土；d.配制改性前驱体溶液：称取十六烷基三甲基溴化铵、四丙基氢氧化铵、正硅酸乙酯，按摩尔比为CTAB：TPAOH：TEOS：H2O＝6：2：32.5：2349，即取2.73gCTAB，0.51gTPAOH，8.46gTEOS，52.85gH2O配置溶液e.硅藻土表面水热生长分子筛：称取1g步骤c取得的沸石晶种的硅藻土与10ml步骤d配制的改性前驱体溶液加入反应釜中，将反应釜置于150℃的烘箱内24h小时。将产物离心分离，置于60℃烘箱烘干。反复此步骤直至制备2g具备微介孔结构的硅藻土分子筛复合材料。、f.取e步骤制得的具备微介孔结构的硅藻土分子筛复合材料置于装有100ml50mg/L苯酚溶液的烧杯中，搅拌20分钟，测其COD去除率。并将溶液换为50mg/L邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚溶液，分别测具备微介孔结构的硅藻土分子筛复合材料对每种分类污染物的COD去除率。结果表明，所制得的微介孔分子筛硅藻土复合材料对这几种酚类污染物的去除率均达到80％以上，明显优于纯硅藻土。实例2：a.制备silicalite-1分子筛晶种：按照摩尔比TPAOH∶SiO2∶H2O∶EtOH＝9∶25∶480∶100的比例,即取TPAOH37.94g，TEOS27.10g，H2O16.49g，搅拌24h，油浴中100℃回流48h得到晶种，取0.5g晶种分散到100ml水中配成质量分数0.5％的沸石溶液，调节pH值至10，此时silicalite-1晶种溶液带负电性；b.硅藻土提纯与电改性：使用100ml体积分数为0.2％PDDA溶液浸泡4g硅藻土，用0.1mol/L氨水多次洗涤去多余电解质，微热烘干，此时硅藻土由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于吸附过程的微介孔分子筛硅藻土复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a.制备silicalite‑1分子筛晶种：按照摩尔比TPAOH:SiO2:H2O:EtOH＝9:25:480:100的比例搅拌24h，油浴中100℃回流48h得到晶种，产物离心分离水洗分散成质量分数0.5％‑5％的沸石溶液，调节pH值至9‑11，此时silicalite‑1晶种溶液带负电性；b.硅藻土提纯与电改性：提纯同复配法，使用体积分数为0.2％PDDA溶液浸泡硅藻土，用氨水多次洗涤去多余电解质，微热烘干，此时硅藻土由带负电荷转变为带正电荷；c.硅藻土吸附晶种：将步骤b中电改性后的硅藻土在步骤a取得的沸石溶液中震荡吸附20min，其中硅藻土与沸石溶液的比例为1g固体：25ml溶液，过滤分离并用氨水反复洗涤去除多余的晶种；然后60℃干燥即得到掺杂silicalite‑1沸石晶种的硅藻土；d.配制改性前驱体溶液：称取十六烷基三甲基溴化铵、四丙基氢氧化铵、正硅酸乙酯，按摩尔比为CTAB：TPAOH：TEOS：H2O＝(4‑8)：2：32.5：2349比例配置溶液。e.硅藻土表面水热生长分子筛：称取步骤c取得的沸石晶种的硅藻土与步骤d配制的改性前驱体溶液加入反应釜中，比例为1g沸石晶种的硅藻土：10ml改性前驱体溶液，将反应釜置于150℃‑180℃的烘箱内12h‑24h小时。...
【技术特征摘要】
1.一种用于吸附过程的微介孔分子筛硅藻土复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a.制备silicalite-1分子筛晶种：按照摩尔比TPAOH:SiO2:H2O:EtOH＝9:25:480:100的比例搅拌24h，油浴中100℃回流48h得到晶种，产物离心分离水洗分散成质量分数0.5％-5％的沸石溶液，调节pH值至9-11，此时silicalite-1晶种溶液带负电性；b.硅藻土提纯与电改性：提纯同复配法，使用体积分数为0.2％PDDA溶液浸泡硅藻土，用氨水多次洗涤去多余电解质，微热烘干，此时硅藻土由带负电荷转变为带正电荷；c.硅藻土吸附晶种：将步骤b中电改性后的硅藻土在步骤a取得的沸石溶液中震荡吸附20min，其中硅藻土与沸石溶液的比例为1g固体：25m...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄卫民，林海波，邢恩东，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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