CN101186309A - 采用超声合成锰八面体分子筛的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用超声合成锰八面体分子筛的方法,该方法是在反应温度40~100℃下,高锰酸钾与硫酸锰摩尔比值在0.5~1.5之间的混合酸性液置于超声水浴中反应一段时间,所得产物经过滤,洗涤而后干燥,即得到锰八面体分子筛(OMS-2),该材料可以用于电极材料、污水中重金属离子的吸附、苯酚、甲醇、甲醛、环己烷等有机物的催化氧化,CO的低温催化氧化催化剂,该方法简单易行,能快速合成OMS-2材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用超声合成锰八面体分子筛的方法。
背景技术
作为一种新型的功能材料,氧化锰八面体分子筛(OMS-2)在一氧化碳的低温氧化反应、汽车尾气氮氧化物的SCR反应、电化学反应,有机物污染物(如苯酚、甲醇、甲醛、环己烷等)降解反应以及水源中重金属离子的吸附等得到广泛应用。OMS-2具有优良的疏水性、热稳定性、离子可交换性及富有晶格氧等优点。目前已有多种方法合成OMS-2材料,如:回流法,在酸性溶液中,用KMnO4,K2S2O8,或者KClO3氧化Mn2+,但该方法需要较长的反应时间,一般至少需要回流24小时,才能得到完整的晶型;溶胶凝胶法,采用KMnO4与多元醇(葡萄糖),多元羧酸(马来酸,富马酸)反应,该方法容易产生其他晶型,导致制备的材料混有杂相。
超声波化学是指利用声空化能加速和控制化学反应,提高反应产率和引发新的化学反应的一门新的交叉学科。超声波可通过液体介质向四周传播,并在液体介质中产生超声空化现象,液体中的微小泡核在声波作用下被激活,表现为泡核的振荡生长、收缩乃至崩溃等一系列动力学过程。在空化泡崩溃的极短时间内,会在其周围极小空间内产生1900~5200K的高温和超过50MPa的高压,瞬时温度变化率高达109K/s并伴有强烈的冲击波和瞬时速度高达400km/h的微射流。这些现象可以增加非均相反应的表面积,改善界面间的传质速率,促进新相的形成,已广泛应用于粉体材料的制备。
发明内容
本发明提供了一种采用超声快速合成锰八面体分子筛的方法。该方法是在反应温度40~100℃下,把装有高锰酸钾与硫酸锰摩尔比值在0.5~1.5之间的混合酸性液的容器置于不同频率不同功率的超声水浴中反应,所得产物经过滤,洗涤而后干燥,即得到锰八面体分子筛(OMS-2)。
所述的超声反应时间在1~12h之间,超声波的频率在20~100KHz之间,超声波的的功率在120~800W之间。
本发明的有益效果是:本发明提供的方法能大大缩短制备时间,提高效率,并且制备的OMS-2具有较好的晶型。
附图说明
图1是本发明的超声法制备的OMS-2的特征XRD图
具体实施方式
实施例1:
高锰酸钾和硫酸锰按照摩尔比值为0.76的配比混合成均匀溶液,加入浓硝酸调节PH值小于1,溶液转入75℃超声水浴中,超声频率40KHz,超声功率120w,超声反应12h,而后过滤,去离子水和乙醇反复洗涤,90℃干燥12h,即可得到OMS-2材料。
实施例2:
高锰酸钾和硫酸锰按照摩尔比值为0.76的配比混合成均匀溶液,加入浓硝酸调节PH值小于1,溶液转入75℃超声水浴中,超声频率40KHz,超声功率480w,超声反应6h,而后过滤,去离子水和乙醇反复洗涤,90℃干燥12h,即可得到OMS-2材料。
实施例3:
高锰酸钾和硫酸锰按照摩尔比值为0.76的配比混合成均匀溶液,加入浓硝酸调节PH值小于1,溶液转入70℃超声水浴中,超声频率60KHz,超声功率120w,超声反应4h,而后过滤,去离子水和乙醇反复洗涤,90℃干燥12h,即可得到OMS-2材料。
实施例4:
高锰酸钾和硫酸锰按照摩尔比值为0.76的配比混合成均匀溶液,加入浓硝酸调节PH值小于1,溶液转入70℃超声水浴中,超声频率100KHz,超声功率120w,超声反应4h,而后过滤,去离子水和乙醇反复洗涤,90℃干燥12h,即可得到OMS-2材料。
实施例5:
高锰酸钾和硫酸锰按照摩尔比值为0.76的配比混合成均匀溶液,加入浓硝酸调节PH值小于1,溶液转入90℃超声水浴中,超声频率100KHz,超声功率120w,超声反应1h,而后过滤,去离子水和乙醇反复洗涤,90℃干燥12h,即可得到OMS-2材料。
实施例6:
高锰酸钾和硫酸锰按照摩尔比值为1.5的配比混合成均匀溶液,加入浓硝酸调节PH值小于1,溶液转入40℃超声水浴中,超声频率100KHz,超声功率800w,超声反应10h,而后过滤,去离子水和乙醇反复洗涤,90℃干燥12h,即可得到OMS-2材料。
实施例7:
高锰酸钾和硫酸锰按照摩尔比值为0.5的配比混合成均匀溶液,加入浓硝酸调节PH值小于1,溶液转入80℃超声水浴中,超声频率100KHz,超声功率800w,超声反应10h,而后过滤,去离子水和乙醇反复洗涤,90℃干燥12h,即可得到OMS-2材料。
实施例8:
高锰酸钾和硫酸锰按照摩尔比值为0.9的配比混合成均匀溶液,加入浓硝酸调节PH值小于1,溶液转入60℃超声水浴中,超声频率60KHz,超声功率240w,超声反应2h,而后过滤,去离子水和乙醇反复洗涤,90℃干燥12h,即可得到OMS-2材料。
Claims (3)
1.一种采用超声合成锰八面体分子筛的方法,其特征在于:在反应温度40~100℃下,将高锰酸钾与硫酸锰摩尔比值在0.5~1.5的混合酸性液置于超声水浴中反应一段时间,所得产物经过滤,洗涤而后干燥,即得到锰八面体分子筛(OMS-2)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:上述超声反应时间在1~12h。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:上述超声波的频率在20~100KHz,超声波的功率在120~800W。
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