一种ZSM-5和NaY分子筛的疏水改性方法技术

本发明专利技术属于沸石分子筛材料改性领域，提供了一种ZSM

【技术实现步骤摘要】
一种ZSM
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5和NaY分子筛的疏水改性方法


[0001]本专利技术涉及沸石分子筛材料改性领域，尤其涉及一种ZSM
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5和NaY分子筛的疏水改性方法。

技术介绍

[0002]近年来随着大量工业有机废气的排放，大气环境质量下降，给人体健康造成危害，给国民经济造成巨大损失，因此，需要加大对有机废气的处理力度。
[0003]目前，广泛应用于控制有机废气的方法主要有热破坏法、冷凝法、吸收法和吸附法，其中吸附法主要应用于低浓度、大风量有机废气的处理；而沸石作为一种高效、安全的吸附材料被广泛应用于吸附法处理有机废气，特别是经过疏水化改性的分子筛，在相对湿度高、有机废气浓度低的环境中处理有机废气具有明显的优势。
[0004]沸石分子筛的疏水型研究通常集中在消除骨架结构中的极性离子，比如降低其铝含量，或是采用不加铝源来合成纯硅的沸石分子筛。显然，过程复杂，污染大，造价高，离实际的工业应用差很远。
[0005]另外，也有报道中使用硅烷偶联剂在分子筛表面进行偶联，形成一层疏水层。此方法形成的疏水层稳定性不够好，长期高温条件下使用，疏水效果会降低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一种ZSM
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5和NaY分子筛的疏水改性方法，用于解决
技术介绍
中分子筛疏水性能不够长效稳定、且疏水效果低、吸附容量小的技术问题。
[0007]本专利技术提供的技术方案如下：一种ZSM
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5和NaY分子筛的疏水改性方法，包括以下步骤：/>[0008]S1、活化ZSM
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5和NaY分子筛：先将ZSM
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5和NaY分子筛90～120℃干燥12～24h；将干燥的ZSM
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5和NaY分子筛再次400～600℃焙烧2～4h，得到活化的ZSM
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5和NaY分子筛；
[0009]S2、活化的ZSM
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5和NaY分子筛扩孔改性：取步骤S1中活化的ZSM
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5和NaY分子筛加到盐酸溶液中，在15～60℃条件下水浴搅拌，再加入扩孔剂搅拌0.2～2h，得到混合物；
[0010]S3、提取固态的扩孔改性ZSM
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5和NaY分子筛：将步骤S2得到的混合物冷却至室温，过滤，并用去离子水洗涤至中性，15～80℃干燥过夜，将所得白色固体样品置于400～600℃焙烧2～4h，得到白色均匀扩孔的ZSM
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5和NaY分子筛；
[0011]S4、得到疏水改性的ZSM
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5和NaY分子筛：将步骤S3中得到的扩孔的ZSM
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5和NaY分子筛加入乙醇中，再加入硅烷偶联剂，40～60℃冷凝回流反应5～24h，过滤，对滤得的固体进行洗涤和干燥，得到疏水改性的ZSM
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5和NaY分子筛；
[0012]S5、得到加强疏水改性的ZSM
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5和NaY分子筛：将步骤S4中得到的疏水改性的ZSM
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5和NaY分子筛中加入纳米二氧化硅水溶液，50～80℃冷凝回流反应5～24h，过滤，对滤得的固体进行洗涤和干燥，再400～600℃焙烧2～4h，得到加强疏水改性的ZSM
‑
5和NaY分子筛。
[0013]进一步的，步骤S1中ZSM
‑
5和NaY分子筛中二氧化硅和氧化铝的摩尔比为5:1～
200:1。
[0014]进一步的，步骤S2中盐酸溶液中的盐酸浓度为：0.5～4mol/L。
[0015]进一步的，步骤S2中水浴搅拌时间：1～24h。
[0016]进一步的，步骤S2中扩孔剂为：1,3,5
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均三甲苯。
[0017]进一步的，步骤S4中硅烷偶联剂为：甲基三甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、六甲基二硅烷或六甲基二硅氮烷。
[0018]进一步的，步骤S5中纳米二氧化硅水溶液中二氧化硅规格为5～100nm。
[0019]进一步的，步骤S5中纳米二氧化硅水溶液为酸性、中性或碱性。
[0020]根据上述中任一项的ZSM
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5和NaY分子筛的疏水改性方法制备得到的ZSM
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5和NaY分子筛。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022](1)本专利技术的ZSM
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5和NaY分子筛的疏水改性方法，用硅烷偶联剂和纳米二氧化硅作为改性剂，可以在低温条件下对ZSM
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5和NaY分子筛进行疏水改性，方法简单易行、安全环保，得到的疏水改性ZSM
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5和NaY分子筛的结晶度高、比表面积大、疏水性能优异、在高湿环境下对有机物的吸附能力强、在高温条件下疏水层结构稳定。
附图说明
[0023]图1是本专利技术ZSM
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5和NaY分子筛的疏水改性方法的流程示意图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]如图1所示，本专利技术是一种ZSM
‑
5和NaY分子筛的疏水改性方法，包括以下步骤：
[0026]S1、活化ZSM
‑
5和NaY分子筛：先将ZSM
‑
5和NaY分子筛90～120℃干燥12～24h；将干燥的ZSM
‑
5和NaY分子筛再次400～600℃焙烧2～4h，得到活化的ZSM
‑
5和NaY分子筛。
[0027]本实施例的ZSM
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5和NaY分子筛中二氧化硅和氧化铝的摩尔比为5:1～200:1。
[0028]S2、活化的ZSM
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5和NaY分子筛扩孔改性：取步骤S1中活化的ZSM
‑
5和NaY分子筛加到盐酸溶液中，在15～60℃条件下水浴搅拌，再加入扩孔剂搅拌0.2～2h，得到混合物。
[0029]本实施例的盐酸溶液中的盐酸浓度为：0.5～4mol/L。
[0030]本实施例中水浴搅拌时间为：1～24h。
[0031]本实施例中扩孔剂为：1,3,5
‑
均三甲苯。
[0032]S3、提取固态的扩孔改性ZSM
‑
5和NaY分子筛：将步骤S2得到的混合物冷却至室温，过滤，并用去离子水洗涤至中性，15～80℃干燥过夜，将所得白色固体样品置于400～600℃焙烧2～4h，得到白色均匀扩孔的ZSM
‑
5和NaY分子筛。
[0033]S4、得到疏水改性的ZSM
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5和NaY分子筛：将步骤S3中得到的扩孔的ZSM
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5和NaY分子筛加入乙醇中，再加入硅烷偶联剂，40～60℃冷凝回流反应5～24h，过滤，对滤得的固体进行洗涤和干燥，得到疏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ZSM
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5和NaY分子筛的疏水改性方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、活化ZSM
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5和NaY分子筛：先将ZSM
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5和NaY分子筛90～120℃干燥12～24h；将干燥的ZSM
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5和NaY分子筛再次400～600℃焙烧2～4h，得到活化的ZSM
‑
5和NaY分子筛；S2、活化的ZSM
‑
5和NaY分子筛扩孔改性：取步骤S1中活化的ZSM
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5和NaY分子筛加到盐酸溶液中，在15～60℃条件下水浴搅拌，再加入扩孔剂搅拌0.2～2h，得到混合物；S3、提取固态的扩孔改性ZSM
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5和NaY分子筛：将步骤S2得到的混合物冷却至室温，过滤，并用去离子水洗涤至中性，15～80℃干燥过夜，将所得白色固体样品置于400～600℃焙烧2～4h，得到白色均匀扩孔的ZSM
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5和NaY分子筛；S4、得到疏水改性的ZSM
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5和NaY分子筛：将步骤S3中得到的扩孔的ZSM
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5和NaY分子筛加入乙醇中，再加入硅烷偶联剂，40～60℃冷凝回流反应5～24h，过滤，对滤得的固体进行洗涤和干燥，得到疏水改性的ZSM
‑
5和NaY分子筛；S5、得到加强疏水改性的ZSM
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5和NaY分子筛：将步骤S4中得到的疏水改性的ZSM
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5和NaY分子筛中加入纳米二氧化硅水溶液，50～80℃冷凝回流反应5～24h，过滤，对滤得的固体进行洗涤和干燥，再400～600...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾鹏飞，程传新，吴子豹，王斐，
申请(专利权)人：南通斐腾新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：