【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废物资源化利用，涉及分子筛的制备，具体为一种利用工业固体废物费托合成废渣为主要硅铝铁源制备 fe/mn-zsm-5 型分子筛的方法以及该分子筛的应用。
技术介绍
1、费托合成废渣是一种煤气化过程中产生的固体废弃物，主要成分有 sio2、al2o3和fe2o3，如果不进行合理的处置，将占用大量土地，造成环境污染，还会导致资源的浪费。因此，急需寻找合适的处理方法，对费托合成废渣进行资源化利用，以提高费托合成废渣的治理效率以及利用附加值。目前，费托合成废渣进行资源化利用主要有两个方面，一是以费托合成废渣为原材料直接用作吸附剂去除重金属等污染物，二是将费托合成废渣直接分离回收固体蜡以及废催化剂。但是，基于文献调研，未看到以费托合成废渣为原料合成新型功能材料的相关研究。
2、zsm-5型分子筛由于其孔道结构独特、比表面积大和化学稳定性良好，常作为催化剂应用于石油、化工、环保等领域。特别地，在zsm-5分子筛中负载fe制得铁基分子筛催化剂，可在有机污染物的催化氧化中起到重要的催化作用。一些现有专利文献中报道了fe-zsm-5型分子筛的制备方法。例如，公开号为cn105964292a的专利文件报道了利用化学试剂通过水热法制备出 zsm-5分子筛，再将其与硝酸铁溶液混合，通过离子交换法制备出fe-zsm-5 分子筛。但常用的浸渍法以及离子交换法合成的fe-zsm-5型分子筛中的fe一般位于分子筛的外表面或孔道中，催化活性较弱，稳定性能差。公开号为 cn115770609a的专利文件报道了利用一种粉煤灰制备fe/zs
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，结合费托合成废渣的主要元素组成，开发新型功能催化剂，提出一种基于费托合成废渣制备 femn-zsm-5 型分子筛的方法及应用。
2、为了达到上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的。
3、一种基于费托合成废渣制备femn-zsm-5型分子筛的方法，包括以下步骤：
4、1）将费托合成废渣通过焙烧预处理脱除有机成分备用；
5、2）以费托合成废渣提供硅源、铝源和铁源；按摩尔比n(sio2):n(al2o3): n(fe2o3):n(mn(no3)2):n(na2o):n(h2o):n(tpabr)=1:0.0067~0.02:0.0067~0.02:0.0067~0.02:0.08~0.2:30:0.2，加入预处理后的费托合成废渣、氢氧化钠、硅源、锰源、水和模板剂，混合搅拌均匀后，倒入反应釜中进行晶化反应，水洗干燥后，焙烧去除模板剂，得到fe/mn-zsm-5 型分子筛。
6、优选的，步骤1）所述的费托合成废渣的焙烧温度为300~400℃，焙烧时间为 25~35min。
7、优选的，所述的硅源为硅溶胶。
8、优选的，所述的锰源为硝酸锰。
9、优选的，所述的模板剂为四丙基溴化铵。
10、优选的，所述晶化反应的温度为 170~190℃，晶化时间为20~28h。
11、优选的，所述干燥的温度为100~120℃，干燥时间为4~6h。
12、优选的，步骤2）所述的焙烧去除模板剂的温度为500~600℃，焙烧时间为 4~6h。
13、优选的，所述的反应釜为带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜。
14、利用所述基于费托合成废渣制备femn-zsm-5型分子筛的方法制备得到的fe/mn-zsm-5型分子筛的应用，所述的fe/mn-zsm-5型分子筛用于含罗丹明 b 废水的非均相芬顿催化降解。
15、本专利技术首次以费托合成废渣为原料通过原位合成法将铁锰双金属掺杂在分子筛骨架上，制备出fe/mn-zsm-5型分子筛。针对催化活性弱，稳定性能差的问题，本材料在保证原料中si和al参与分子筛合成的基础上，将铁和锰元素掺杂在了分子筛骨架中，使其形成新的酸性中心，并与分子筛表面的金属离子结合，增加了催化剂表面活性位点。同时，降解过程中fe、mn双金属氧化还原循环作用促进催化剂表面电子转移以及活性物质的产生，从而提高了分子筛的催化活性。同时由于fe、mn元素以化学键的形式参与在分子筛骨架中，形成结构稳定的五元环，且骨架密度大，材料稳定性更强。针对分子筛制备成本高的问题，本材料以费托合成废渣作为原料提供硅源、铝源和铁源，从源头上降低了生产成本，较市面上所售的zsm-5型分子筛成本上降低了近二倍，且合成过程中无需酸处理以及提硅铝的操作，合成步骤简单。
16、本专利技术相对于现有技术所产生的有益效果为：
17、1、本专利技术首次基于费托合成废渣中的硅铝源以及铁源，通过一步水热法合成fe/mn-zsm-5型分子筛，将fe、mn元素引入到分子筛骨架上，提高材料的催化性能，同时降低了生产成本，实现环境保护、节能减排和循环经济。
18、2、本专利技术获得的 fe/mn-zsm-5 型分子筛结晶情况好，比表面积高。实施例的结果显示，本专利技术提供的 fe/mn-zsm-5 型分子筛的相对结晶度为93%，比表面积能够达到365.16m²/g，具有广阔的应用前景和显著经济效益。
19、3、本专利技术获得的 fe/mn-zsm-5 型分子筛，fe、mn 参与到分子筛骨架上，提高了分子筛的催化活性，在对10 mg/l 罗丹明 b 进行非均相芬顿降解时，在 60min 后罗丹明 b的降解率为 98.39%，降解效果明显。
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1.一种基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法，其特征在于，步骤1）所述的费托合成废渣的焙烧温度为300~400℃，焙烧时间为 25~35min。
3.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法，其特征在于，所述的硅源为硅溶胶。
4.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法，其特征在于，所述的锰源为硝酸锰。
5.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法，其特征在于，所述的模板剂为四丙基溴化铵。
6.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法，其特征在于，所述晶化反应的温度为 170~190℃，晶化时间为20~28h。
7.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法，其特征在于，所述干燥的温度为100~1
8.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法，其特征在于，步骤2）所述的焙烧去除模板剂的温度为500~600℃，焙烧时间为 4~6h。
9.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法，其特征在于，所述的反应釜为带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜。
10.利用如权利要求1~8任一项所述基于费托合成废渣制备FeMn-ZSM-5型分子筛的方法制备得到的Fe/Mn-ZSM-5型分子筛的应用，其特征在于：所述的Fe/Mn-ZSM-5型分子筛用于含罗丹明 B 废水的非均相芬顿催化降解。
...【技术特征摘要】
1.一种基于费托合成废渣制备femn-zsm-5型分子筛的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备femn-zsm-5型分子筛的方法，其特征在于，步骤1）所述的费托合成废渣的焙烧温度为300~400℃，焙烧时间为 25~35min。
3.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备femn-zsm-5型分子筛的方法，其特征在于，所述的硅源为硅溶胶。
4.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备femn-zsm-5型分子筛的方法，其特征在于，所述的锰源为硝酸锰。
5.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备femn-zsm-5型分子筛的方法，其特征在于，所述的模板剂为四丙基溴化铵。
6.根据权利要求1所述的一种基于费托合成废渣制备femn-zsm-5型分子筛的方法，其特征在于，所述晶化反应...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯嫔，原丰贞，张思雨，刘文林，巩欣童，张玮，刘红缨，吕瑞东，
申请(专利权)人：潞安化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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