一种纯硅BEA沸石的应用制造技术

本发明专利技术提供一种纯硅BEA沸石的应用，包括：基于以活性白土为硅铝源、NaOH为碱源对制得的纯硅沸石置于PTC‑10A型TG/DTG/DTA热重分析仪的样品存器中，通过热分析曲线进行分析得出结论，(1)广谱吸附选择性；(2)高吸附量；(3)高吸附体积，(4)悬殊的晶胞吸附分子数；(5)相对低的脱附温度；(6)低脱附热；基于上述结论得出本发明专利技术活性白土转晶制成纯硅沸石适用于制成去除潮湿空气或废气中有机VOC污染的吸附剂或吸附转轮。

【技术实现步骤摘要】
一种纯硅BEA沸石的应用
本专利技术涉及沸石分子筛
，尤其涉及一种纯硅BEA沸石的应用。
技术介绍
可挥发性烃类、醇类、醛类、胺类、酮类等有机分子是汽车喷漆、制革工业、家具生产、化工，石化等行业废气排发VOC的主要成分。有些烃类分子比如汽油，芳烃等其分子直径在0.5至0.7纳米。两种大孔沸石分子筛，即BEA型和FAU型，两者有效孔径范围在0.67-0.74nm,均可吸附可挥发性有机分子。BEA沸石骨架结构具有二个正交的12氧环孔道，而FAU沸石骨架结构是由一些孔径仅仅0.28纳米的β笼按金刚石结构互联形成一个称为α笼构成。对FAU沸石而言，正己烷分子只可被吸附于FAU沸石的超笼中，明显降低了占有率，而BEA沸石所有孔道均可吸附正己烷。目前,工业上这两种大孔高硅疏水沸石制备方法如下:BEA沸石:以四乙基氢氧化铵为模板剂,与硅源(无定形二氧化硅、硅溶胶、水玻璃等)、铝源(氧化铝、氢氧化铝、铝酸纳、硫酸铝等铝盐)混合生成的硅铝胶加入适量的酸或碱调节合适的碱度制成反应混合物，该混合物在耐压反应釜中，在120-180℃下水热反应1-5d生成15-30的(TEA-Na-Si-Al-O)-BEA，继而经焙烧脱除TEA模板剂、酸交换除Na，即制成商品H-BEA沸石。由于BEA沸石骨架结构的高度耐酸稳定性，经浓矿物酸(硝酸、硫酸或盐酸等)水溶液处理即可脱除骨架上的铝，制成SAR>100至全硅的大孔疏水BEA沸石。FAU沸石：以硅源(无定形二氧化硅、硅溶胶、水玻璃等),铝源(氧化铝、氢氧化铝、铝酸纳、硫酸铝等铝盐)混合生成的硅铝胶加入适量的酸或碱调节合适的碱度制成的SAR10-20的反应混合物，在反应釜中、95-105℃下反应20-50h生成SAR(SiO2/Al2O3)4-5的商品Na-FAU(即Na-Y)沸石，继而经铵盐溶液多次交换脱除Na-Y沸石上的Na生产出NH4-Y。由于SAR4-5的Na-Y或NH4-Y沸石骨架结构的耐酸稳定性极低，必须先将NH4-Y在450-600℃饱和水蒸汽下焙烧4-10h,使其骨架部分脱铝、制成骨架SAR8-10的商品USY(即超稳Y)。再用矿物酸溶液(硝酸、硫酸或盐酸等)处理脱除骨架上少量铝以及骨架外孔道中的非骨架铝后、在饱和水蒸汽中、650-800℃下焙烧处理5-10h即可制成SAR>80的大孔疏水高硅FAU沸石。综上所述的对比可以明确这两种大孔高硅疏水沸石中，高硅疏水BEA沸石的制备过程比较简单、能耗低，其主要缺点是要使用有机模板剂TEAOH，使合成的原料成本高昂，也会因废水中有机含氮物的污染使其环保处理费用比较高。当今各地环保要求越来越高的形势下、生产受到制约。为此，寻找一种不用TEAOH、且用价廉易得的天然矿物为硅铝源、以无铵法直接合成Na-BEA，继而经酸液脱铝处理和其后的热处理直接制成大孔高硅疏水BEA沸石就成为实际意义和应用价值十分重大的话题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提供了一种纯硅BEA沸石的应用，按照如下过程制备出纯硅BEA沸石：取活性白土水热转晶生成Na-BEA置于玻璃烧杯中倒入硝酸，将该烧杯放在带电磁搅拌的水浴锅处理，所述Na-BEA沸石的骨架上的铝被酸所脱除生成高硅H-BEA沸石，经洗涤、过滤、烘干后的高硅H-BEA沸石在管式电炉下的饱和水蒸汽的气氛中处理，所述高硅H-BEA沸石骨架上的少量骨架铝从骨架上进一步脱除即可制备出纯硅沸石。取上述纯硅沸石样品置于PTC-10A型TG/DTG/DTA热重分析仪的样品存器中，在室温下分别通入可挥发性有机物，使其在室温下被纯硅沸石样品吸附达到饱和，以30mL/分流速的N2气流先吹扫除去残余吸附质蒸气、再以10℃/分的升温速度将温度从室温程序温升至500℃使吸附有机物蒸汽的纯硅沸石样品脱附获得该纯硅沸石样品上的TG/DTG/DTA热分析曲线。根据有机物蒸汽热重分析曲线分析数据计算出可挥发性有机物在纯硅沸石上的吸附量、吸附体积、沸石每晶胞吸附有机分子数及被吸附有机分子的脱附峰温，分析得出结论：(1)广谱吸附选择性；活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的可挥发性有机物分子，无论其分子极性的强或弱均可被吸附，并不因其极性的不同而显现出明显的吸附选择性；(2)高吸附量；活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的不同极性的可挥发性有机物分子，其分子尺寸从小自大都表现出可观的吸附量；(3)高吸附体积；活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的不同极性的可挥发性有机物分子在纯硅沸石孔中均呈现8-18ml/g的高充填度；(4)悬殊的晶胞吸附分子数；活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的不同极性的可挥发性有机物分子，由于分子尺寸的差别，纯硅沸石每晶胞吸附的分子数差别悬殊；(5)相对低的脱附温度；活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的不同极性的可挥发性有机物分子，由于各自与沸石骨架相互作用的不同，其脱附温度有明显产别；(6)低脱附热；纯硅沸石对有机吸附质的吸附属于物理吸附，被吸附的有机物分子容易热脱附。基于上述结论，充分说明活性白土转晶制成纯硅沸石适用于制成去除潮湿空气或废气中有机VOC污染的吸附剂或吸附转轮。与现有技术相比本专利技术的技术效果在于：基于以活性白土为硅铝源、NaOH为碱源为原料对制得的纯硅沸石置于PTC-10A型TG/DTG/DTA热重分析仪的样品器中，通过热分析曲线进行分析得出结论，(1)广谱吸附选择性；活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的可挥发性有机物分子，无论其分子极性的强或弱均可被吸附，并不因其极性的不同而显现出明显的吸附选择性；(2)高吸附量；活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的不同极性的可挥发性有机物分子，其分子尺寸从小自大都表现出可观的吸附量；(3)高吸附体积，活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的不同极性的可挥发性有机物分子在纯硅沸石孔中均呈现8-18ml/g的高充填度；(4)悬殊的晶胞吸附分子数；活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的不同极性的可挥发性有机物分子，由于分子尺寸的差别，纯硅沸石每晶胞吸附的分子数差别悬殊；(5)相对低的脱附温度；活性白土转晶制成纯硅沸石上被吸附的不同极性的可挥发性有机物分子，由于各自与沸石骨架相互作用的不同，其脱附温度有明显产别；(6)低脱附热；纯硅沸石对有机吸附质的吸附属于物理吸附，被吸附的有机物分子容易热脱附；基于上述结论得出本专利技术活性白土转晶制成纯硅沸石适用于制成去除潮湿空气或废气中有机VOC污染的吸附剂或吸附转轮。附图说明为了使本专利技术的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本专利技术。可以理解这些附图只描绘了本专利技术的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本专利技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯硅BEA沸石的应用，其特征在于，/n以活性白土为原料转晶制成所述纯硅BEA沸石适用于去除潮湿空气或废气中有机VOC污染的吸附剂或吸附转轮。/n

【技术特征摘要】
1.一种纯硅BEA沸石的应用，其特征在于，
以活性白土为原料转晶制成所述纯硅BEA沸石适用于去除潮湿空气或废气中有机VOC污染的吸附剂或吸附转轮。


2.根据权利要求1所述的纯硅BEA沸石的应用，其特征在于，所述纯硅BEA沸石制备过程如下：取活性白土水热转晶生成Na-BEA置于玻璃烧杯中倒入矿物酸水溶液，将所述烧杯放在带电磁搅拌的水浴锅处理，所述Na-BEA沸石的骨架上的铝被酸所脱除生成高硅H-BEA沸石，经过洗涤、过滤、烘干后的所述高硅H-BEA沸石在管式电炉的饱和水蒸汽的气氛中处理，所述高硅H-BEA沸石骨架上的少量骨架铝从骨架上进一步脱除即可制备出纯硅沸石。


3.根据权利要求2所述的纯硅BEA沸石的应用，其特征在于，所述活性白土为颗粒细度800～1200粉状蒙脱土经过浓硫酸处理活化制得。


4.根据权利要求2所述的纯硅BEA沸石的应用，其特征在于，所述水热转晶的具体过程为：所述活性白土加入适量BEA晶种混合均匀，再加入适量的浓氢氧化钠水溶液强烈均匀搅拌，其混合后的合成反应混合物置于耐压反应釜中水...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙英才，濮鹏翔，林德昌，
申请(专利权)人：复榆张家港新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32