CN101972627B - 稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片及其制备方法，包括：将粉体分子筛浸渍在含酸性稀土溶液中，经离子交换、过滤、干燥并焙烧得稀土改性分子筛。超声下将稀土改性分子筛分散在硅溶胶中得悬浮液，将陶瓷纤维纸浸入，待完全润湿后，取出、晾干并干燥，得稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片。该改性分子筛纸片吸附量较高，再生温度较低，可加工成蜂窝状，适用于不同湿度、和/或不同温度环境状况下的吸附式转轮除湿及热回收。

Description

稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片及其制备方法

技术领域

本发明涉及分子筛吸附剂，特别涉及稀土改性除湿吸附剂纸片的制备方法，属于气体吸附式干燥净化及热回收技术

背景技术

陶瓷纤维纸与除湿吸附剂有机结合构筑而成的蜂窝状块体吸附剂，可作为除湿转芯，应用于吸附式除湿转轮及全热回收系统中。作为除湿转芯的吸附剂主要有硅胶、分子筛等。硅胶有较好的吸附量，再生温度较低(150℃)，其缺点是在低湿度或较高温度下吸附量小；分子筛由于具有均匀微孔分布、巨大比表面积、内表面高度极化、晶穴内有较强的静电场，以及可以通过静电诱导使分子极化等特性，使其对极性分子如水分子有很强的亲和力，在空气含水量较低及温度较高时具有较大的吸附能力，它能对含湿空气进行深度除湿(其空气露点温度达-60℃以上)，在航空、航天、电子、电池、生物工程、医药工程、塑料加工、采矿等需要低湿度环境的领域具有广阔的应用前景。然而，由于其孔径小(几个A°)，对水分子毛细作用大，当吸附饱和后，其脱附十分困难，通常其再生(脱附)温度250℃以上，需要消耗大量的热能。

为此，如何在保证分子筛除湿性能优异的前提下，对分子筛进行改性，改善其脱附性能，是本发明需着重解决的问题。

本发明利用稀土元素弱成键的性质，以及分子筛可交换离子(主要为骨架外碱金属离子及少量铝离子)的特点，对分子筛进行改性，由于稀土离子对分子筛中的碱金属离子或骨架铝离子的部分交换，使得改性分子筛对水分子极性作用减弱，从而降低其脱附活化能，即降低分子筛脱附温度。形成的稀土改性分子筛作为除湿吸附剂，应用于除湿净化领域，以改善分子筛脱附性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种吸附量较大，再生温度较低，稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片的制备方法，得到的吸附剂可用于不同湿度、和/或不同温度环境状况下的转轮除湿及热回收。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片的制备方法，包括以下步骤：

(1)将稀土氧化物加入到盐酸中，经搅拌溶解得酸性稀土盐溶液；加水稀释，并用氨水调节pH值至3～6.5，控制稀土盐质量浓度为1～10％；所述稀土氧化物为镧系氧化物；

(2)搅拌下将稀土盐溶液质量10～30％的分子筛粉体加入到步骤(1)的酸性稀土盐溶液中，得悬浮液，升温至50～70℃，1～3hr后将悬浮液进行抽虑、晾干，分别在120～170℃烘箱干燥、400～650℃马弗炉焙烧1～3hr，经自然冷却得稀土改性分子筛；

(3)将步骤(2)制备的稀土改性分子筛加入到硅溶胶中，稀土改性分子筛用量为硅溶胶质量的10～50％，超声搅拌得均匀悬浮液，将陶瓷纤维纸浸入，待其完全润湿，取出、晾干并220～250℃热风干燥，得稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片。

为进一步实现本发明目的，所述镧系氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钷、氧化钐和/或氧化铕。

所述氨水摩尔浓度优选为1～3mol/L。

所述分子筛粉体为具有除湿或干燥性能的A、X及Y型分子筛粉体，平均粒径优选为3～10μm。

所述硅溶胶平均粒径优选为10～50nm，质量浓度优选为10～30％。

一种稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片，由上述方法制备。

步骤(3)中，所述超声搅拌的超声波为30-300％，频率为40-59KHz。

本发明步骤(1)中，所述稀土盐浓度为1～10％质量。稀土浓度太低，稀土离子交换量少，改性效果(降低脱附温度及活化能)较差；浓度太高，则离子交换量太大，对除湿性能影响较大。较好的稀土盐浓度为3％～6％质量。所述稀土溶液的pH值为3～6.5，溶液pH值低，酸性大，对分子筛的结构破坏严重，改性后的分子筛除湿性能降低；溶液pH值高，稀土离子水解易产生沉淀。较好的稀土溶液pH值为4～6。

步骤(2)中，分子筛为工业上大量用作干燥剂的合成分子筛，如A型(3A、4A、5A)、Y型及和13X型分子筛等。从吸附量、可交换离子数来看，采用钠型分子筛、X型分子筛效果较好。分子筛以粉体方式存在，一方面有利于分子筛与稀土进行离子交换，另一方面，有利于分子筛在陶瓷纤维纸中的沉积。分子筛粉体平均粒径为1～10μm，粒径小有利于沉积但易发生团聚，粒径大，颗粒分散不均匀，易沉积在底部。较好的粒径分布为3～5μm，为了提高分子筛在硅溶胶的分散稳定性，外加超声场。分子筛加入量占稀土盐溶液的10～30％质量(对于离子交换，分子筛为不足量)，在固定盐浓度下，分子筛量少，稀土离子在改性分子筛中含量多，不利于吸附，分子筛量多，稀土离子在改性分子筛中含量少，不利于脱附。较好的效果为分子筛加入量占稀土盐溶液的15～20％质量。浸渍稀土盐溶液后的分子筛经干燥后，需要在马弗炉中焙烧，使稀土盐转化为稀土氧化物沉积在分子筛的表面及孔隙，同时对分子筛进行活化，去除其它杂质。焙烧温度在400～650℃。温度低，稀土氧化不完整、分子筛活化不彻底；焙烧温度高，会破坏分子筛的孔径(孔径变小、致密化)及孔容，影响其吸附性能。适宜的温度范围为450～550℃。同时，为了使稀土较好的分散在分子筛表面及孔隙，且不产生开裂现象，焙烧最好在程控升温炉中进行，如快速升温到450℃、停留30min、后2hr缓慢升温550℃、再保温2小时，然后自然冷却到室温即可。

所述步骤(3)中硅溶胶为弱碱性胶体(pH值在8.5～9.5)，使用时，最好是新鲜制备的产品，时间过长，溶胶粒径增大。硅溶胶平均粒径优选为15～25nm，其浓度优选为10～25％。硅溶胶浓度过低，其粘度较小，在陶瓷纤维上粘接的分子筛的量小，吸附量小；而过高的硅溶胶浓度，会导致陶瓷纤维纸片表面的硅溶胶增多，会部分堵筛分子筛孔隙，从而影响吸附剂纸片的吸附性能。随着稀土改性分子筛粉体的添加量增加，吸附剂的吸附量增加，但过多的分子筛需要更强的粘合力，使陶瓷纤维纸片上的分子筛发生掉粉等现象。其用量优选为占硅溶胶质量的15～30％质量。

本发明采用粉体分子筛浸渍稀土溶液经离子交换、焙烧得稀土改性分子筛；超声下将陶瓷纤维纸浸渍在经稀土改性的分子筛硅溶胶悬浮液中，使改性分子筛均匀沉积在陶瓷纤维的空隙及表面，再经洗涤、烘干处理，从而合成出高吸附量，较低再生温度的稀土改性分子筛吸附剂纸片；所制备的吸附剂纸片可加工形成除湿转轮应用于吸附式除湿转轮或全热回收器。

采用本发明方法基于以下工作原理：

以陶瓷纤维纸为基材，通过浸渍沉积及方法，将吸附剂均匀分散在陶瓷基体的表面及空隙上，吸附剂与陶瓷纤维作用强，形成的吸附剂反复再生时，可将热量部分转移到耐高温的陶瓷纤维纸上，即可提高吸附剂的使用寿命。

通过稀土离子掺杂的方法，对分子筛进行改性，一方面分子筛骨架外的配电离子(碱金属)具有可交换性能，另一方面稀土元素配位数的可变性决定了它们具有剩余的原子价，而4f轨道居于内层，成键能力较弱。利用稀土元素弱成键的结构特点以及分子筛碱金属离子可交换性能，对分子筛进行改性，可以降低脱附反应的活化能，即降低脱附温度，从而达到改性目的。

采用硅溶胶作分子筛粉体的分散剂和粘合剂，是因为其分散效果好(见专利ZL 20061023763.0)，外加超声场，便于改性分子筛更好的分散于硅溶胶中。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)无论是低湿度、还是高湿度条件，稀土改性分子筛吸附剂纸片的吸附性能与同类型分子筛产品基本相当；

(2)在相同除湿量的前提下，稀土改性分子筛的脱附温度(由热失重(TG)、程序升温脱附谱(TPD)测试)明显降低，从而可大大节约能源。

附图说明

图1是实施例1和实施例2稀土改性分子筛纸片光电子能谱(XPS)

图2是稀实施例1和实施例2土改性分子筛纸片程序升温脱附谱(TPD)；

图3是实施例1和实施例2稀土改性分子筛纸片TG曲线；

图4是实施例1和实施例2改性分子筛吸附剂纸片的吸附动力学曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但是本发明的实施方式不限如此。

实施例1

(1)室温下，在5L圆形塑料烧杯中，加入500mL盐酸，然后缓慢加入0.5kg氧化镧，边加边搅拌，待氧化镧粉末完全溶解后，加入3L蒸馏水稀释，并用2mol·L^-1氨水来调节pH值为5，得酸性稀土镧溶液。

(2)在2L圆形塑料烧杯中，量取上述酸性稀土镧溶液1L，加入平均粒径为5μm的13X分子筛200g，升温至60℃，搅拌下使分子筛与稀土离子发生离子交换，2hr后将上述悬浮液进行抽虑得滤饼，分散在方形瓷盆中晾干2hr，然后150℃鼓风干燥4hr得粉体，将其转移到陶瓷坩埚中，然后放至程序烧结炉中焙烧活化。样品先快速(升温速率15℃·min^-1，下同)升温到450℃保温30min，然后缓慢升温(升温速率3℃·min^-1，下同)至550℃保温2hr，焙烧火化后的稀土改性分子筛经自然冷却，再通过1000目筛得筛分。

(3)另取500mL圆形塑料烧杯，加入20％(质量)硅溶胶溶液200mL，在外界超声下(将其置于超声清洗器中，超声波功率300w，功率调整值75％、频率59KHz)添加稀土改性分子筛40g，混合均匀后，将定量为70g/m²陶瓷纤维纸(10cm×10cm)缓慢浸入其中，5min后取出吹扫液体并晾干2hr，在250℃下鼓风干燥10hr，即得镧改性分子筛吸附剂纸片。

实施例2

(1)室温下，在5L圆形塑料烧杯中，加入500mL盐酸，然后缓慢加入0.5kg氧化镧，边加边搅拌，待氧化钕粉末完全溶解后，加入3L蒸馏水稀释，并用1mol·L^-1氨水来调节pH值为5，得酸性稀土钕溶液。

(2)在2L圆形塑料烧杯中，量取上述酸性稀土钕溶液1L，加入平均粒径为5μm的13X分子筛200g，升温至50℃，搅拌下使分子筛与稀土离子发生离子交换，3hr后将上述悬浮液进行抽虑得滤饼，分散在方形瓷盆中晾干2hr，然后120℃鼓风干燥4hr得粉体，将其转移到陶瓷坩埚中，然后放至程序烧结炉中焙烧活化。样品先快速升温到400℃保温30min，然后缓慢升温至550℃保温2hr，焙烧火化后的稀土改性分子筛经自然冷却，再通过1000目筛得筛分。

(3)另取500mL圆形塑料烧杯，加入30％(质量)硅溶胶溶液200mL，在外界超声下(将其置于超声清洗器中，超声波功率300w，功率调整值60％、频率59KHz)添加稀土改性分子筛40g，混合均匀后，将定量为70g/m²陶瓷纤维纸(10cm×10cm)缓慢浸入其中，5min后取出吹扫液体并晾干2hr，在220℃下鼓风干燥10hr，即得钕改性分子筛吸附剂纸片。

实施例3

(1)室温下，在5L圆形塑料烧杯中，加入500mL盐酸，然后缓慢加入0.5kg氧化铈，边加边搅拌，待氧化铈粉末完全溶解后，加入3L蒸馏水稀释，并用3mol·L^-1氨水来调节pH值为5，得酸性稀土铈溶液。

(2)在2L圆形塑料烧杯中，量取上述酸性稀土铈溶液1L，加入平均粒径为5μm的13X分子筛200g，升温至70℃，搅拌下使分子筛与稀土离子发生离子交换，1hr后将上述悬浮液进行抽虑得滤饼，分散在方形瓷盆中晾干2hr，然后170℃鼓风干燥4hr得粉体，将其转移到陶瓷坩埚中，然后放至程序烧结炉中焙烧活化。样品先快速升温到450℃保温30min，然后缓慢升温至600℃保温2hr，焙烧火化后的稀土改性分子筛经自然冷却，再通过1000目筛得筛分。

(3)另取500mL圆形塑料烧杯，加入20％硅溶胶溶液200mL，在外界超声下(将其置于超声清洗器中，超声波功率300w，功率调整值75％、频率40KHz)添加稀土改性分子筛40g，混合均匀后，将定量为70g/m²陶瓷纤维纸

(10cm×10cm)缓慢浸入其中，5min后取出吹扫液体并晾干2hr，在250℃下鼓风干燥10hr，即得铈改性分子筛吸附剂纸片。

实施例4

(1)室温下，在5L圆形塑料烧杯中，加入500mL盐酸，然后分别缓慢加入0.25kg氧化铈和0.25kg氧化镧，边加边搅拌，粉末完全溶解后，加入3L蒸馏水稀释，并用2mol·L^-1氨水来调节pH值为6，得酸性稀土铈、镧混合溶液。

(2)在2L圆形塑料烧杯中，量取上述酸性稀土溶液1L，加入平均粒径为5μm的13X分子筛200g，升温至60℃，搅拌下使分子筛与稀土离子发生离子交换，2hr后将上述悬浮液进行抽虑得滤饼，分散在方形瓷盆中晾干2hr，然后150℃鼓风干燥4hr得粉体，将其转移到陶瓷坩埚中，然后放至程序烧结炉中焙烧活化。样品先快速升温到400℃保温30min，然后缓慢升温至600℃保温2hr，焙烧火化后的稀土改性分子筛经自然冷却，再通过1000目筛得筛分。

(3)另取500mL圆形塑料烧杯，加入10％(质量)硅溶胶溶液200mL，在外界超声下(将其置于超声清洗器中，超声波功率300w，功率调整值75％、频率59KHz)添加稀土改性分子筛40g，混合均匀后，将定量为70g/m²陶瓷纤维纸(10cm×10cm)缓慢浸入其中，5min后取出吹扫液体并晾干2hr，在270℃下鼓风干燥10hr，即得铈、镧改性分子筛吸附剂纸片。

实施例5

(1)室温下，在5L圆形塑料烧杯中，加入500mL盐酸，然后分别缓慢加入0.25kg氧化铈和0.25kg氧化镧，边加边搅拌，粉末完全溶解后，加入3L蒸馏水稀释，并用1mol·L^-1氨水来调节pH值为5，得酸性稀土铈、钕混合溶液。

(2)在2L圆形塑料烧杯中，量取上述酸性稀土溶液1L，加入平均粒径为5μm的13X分子筛200g，升温至70℃，搅拌下使分子筛与稀土离子发生离子交换，1hr后将上述悬浮液进行抽虑得滤饼，分散在方形瓷盆中晾干2hr，然后150℃鼓风干燥4hr得粉体，将其转移到陶瓷坩埚中，然后放至程序烧结炉中焙烧活化。样品先快速升温到450℃保温30min，然后缓慢升温至600℃保温2hr，焙烧火化后的稀土改性分子筛经自然冷却，再通过1000目筛得筛分。

(3)另取500mL圆形塑料烧杯，加入20％(质量)硅溶胶溶液200mL，在外界超声下(将其置于超声清洗器中，超声波功率300w，功率调整值75％、频率59KHz)添加稀土改性分子筛40g，混合均匀后，将定量为70g/m²陶瓷纤维纸(10cm×10cm)缓慢浸入其中，5min后取出吹扫液体并晾干2hr，在250℃下鼓风干燥10hr，即得铈、钕改性分子筛吸附剂纸片。

实施例6

(1)室温下，在5L圆形塑料烧杯中，加入500mL盐酸，然后分别缓慢加入0.25kg氧化镧和0.25kg氧化钕，边加边搅拌，粉末完全溶解后，加入3L蒸馏水稀释，并用浓2mol·L^-1氨水来调节pH值为5，得酸性稀土镧、钕混合溶液。

(2)在2L圆形塑料烧杯中，量取上述酸性稀土溶液1L，加入平均粒径为5μm的13X分子筛200g，升温至50℃，搅拌下使分子筛与稀土离子发生离子交换，3hr后将上述悬浮液进行抽虑得滤饼，分散在方形瓷盆中晾干2hr，然后160℃鼓风干燥4hr得粉体，将其转移到陶瓷坩埚中，然后放至程序烧结炉中焙烧活化。样品先快速升温到450℃保温30min，然后缓慢升温至550℃保温2hr，焙烧火化后的稀土改性分子筛经自然冷却，再通过1000目筛得筛分。

(3)另取500mL圆形塑料烧杯，加入20％硅溶胶溶液200mL，在外界超声下(将其置于超声清洗器中，超声波功率300w，功率调整值60％、频率59KHz)添加稀土改性分子筛40g，混合均匀后，将定量为70g/m²陶瓷纤维纸(10cm×10cm)缓慢浸入其中，5min后取出吹扫液体并晾干2hr，在270℃下鼓风干燥10hr，即得镧、钕改性分子筛吸附剂纸片。

实施例7

(1)室温下，在5L圆形塑料烧杯中，加入500mL盐酸，然后缓慢加入0.3kg氧化镧，边加边搅拌，待氧化铈粉末完全溶解后，加入3L蒸馏水稀释，并用3mol·L^-1氨水来调节pH值为6，得酸性稀土镧溶液。

(2)在2L圆形塑料烧杯中，量取上述酸性稀土镧溶液1L，加入平均粒径为4μm的4A分子筛150g，升温至60℃，搅拌下使分子筛与稀土离子发生离子交换，2hr后将上述悬浮液进行抽虑得滤饼，分散在方形瓷盆中晾干2hr，然后140℃鼓风干燥4hr得粉体，将其转移到陶瓷坩埚中，然后放至程序烧结炉中焙烧活化。样品先快速升温到450℃保温30min，然后缓慢升温至650℃保温2hr，焙烧火化后的稀土改性分子筛经自然冷却，再通过1000目筛得筛分。

(3)另取500mL圆形塑料烧杯，加入20％(质量)硅溶胶溶液200mL，在外界超声下(将其置于超声清洗器中，超声波功率300w，功率调整值60％、频率40KHz)添加稀土改性分子筛30g，混合均匀后，将定量为70g/m²陶瓷纤维纸(10cm×10cm)缓慢浸入其中，5min后取出吹扫液体并晾干2hr，在250℃下鼓风干燥10hr，即得镧改性分子筛吸附剂纸片。

实施例8

(1)室温下，在5L圆形塑料烧杯中，加入500mL盐酸，然后缓慢加入0.4kg氧化钕，边加边搅拌，待氧化铈粉末完全溶解后，加入3L蒸馏水稀释，并用1mol·L^-1氨水来调节pH值为4，得酸性稀土钕溶液。

(2)在2L圆形塑料烧杯中，量取上述酸性稀土铈溶液1L，加入平均粒径为5μm的3A分子筛300g，升温至60℃，搅拌下使分子筛与稀土离子发生离子交换，2hr后将上述悬浮液进行抽虑得滤饼，分散在方形瓷盆中晾干2hr，然后150℃鼓风干燥4hr得粉体，将其转移到陶瓷坩埚中，然后放至程序烧结炉中焙烧活化。样品先快速升温到450℃保温30min，然后缓慢升温至500℃保温2hr，焙烧火化后的稀土改性分子筛经自然冷却，再通过1000目筛得筛分。(3)另取500mL圆形塑料烧杯，加入25％(质量)硅溶胶溶液200mL，在外界超声下(将其置于超声清洗器中，超声波功率300w，功率调整值60％、频率40KHz)添加稀土改性分子筛60g，混合均匀后，将定量为70g/m²陶瓷纤维纸(10cm×10cm)缓慢浸入其中，5min后取出吹扫液体并晾干2hr，在270℃下鼓风干燥10hr，即得钕改性分子筛吸附剂纸片。

对上述实施例所制备的稀土改性分子筛吸附剂纸片的稀土离子含量、吸附、脱附性能进行结构表征及测试。

产品结构及性能测试方法为：用Kratos Axis ultra DLD型光电子能谱仪(XPS)分析吸附剂表面组成及各元素电子结合能。以水蒸气为吸附介质，采用美国麦克仪器公司Auto chem chemisorption analyzer(2920)测试样品的程序升温脱附谱(TPD)，并根据基辛格方程求脱附活化能。采用德国STA449C综合热分析仪进行分子筛热重分析(thermogravimetric analysis，TG)。在25℃，相对湿度60％的恒温恒湿箱中，用Satorius S201型电子分析天平，设定天平每1s自动输出一次数据于电脑，记录吸附剂质量随时间的变化。吸附剂饱和吸附百分比(Rs)由下式计算：

Mh为分子筛吸湿量，即分子筛吸附饱和后的质量与分子筛质量差(g)；Ma为分子筛质量(g)。

图1是稀土改性分子筛纸片光电子能谱(XPS)。XPS谱显示，分子筛原粉中含有氧、硅、铝，钠、碳等原子能谱峰。而改性分子筛中，除含有上述各原子能谱峰外，还含有稀土离子能谱峰，且因为稀土离子交换，其钠原子能谱峰明显减低或消失。表明改性分子筛中除了含有分子筛单元外，还含有稀土离子。改性分子筛各元素含量及其结合能数据如表1所示。由表1可以看出，由于离子交换作用，其元素百分比含量发生了较明显的变化，特别是Na原子以及Si/Al比，在分子筛被改性后的组成中所占比例明显降低，如空白分子筛中Na元素的含量为4.363％，镧改性分子筛(实施例1)中Na元素的含量仅仅为0.7045％，钕改性分子筛(实施例2)中基本上观察不到Na元素的存在。未改性分子筛的硅铝比为1.386，对应地，镧、钕改性分子筛为2.396和1.945。这说明分子筛内部的一部分Na、Al元素被稀土元素所取代。改性分子筛中镧与钕的电子结合能分别为834.65eV，992.7eV，表明焙烧产物中稀土元素分别以镧氧键和钕氧键的形式存在。

图2为改性分子筛纸片的TPD曲线(升温速率为10℃·min^-1)。从图2可以看出，稀土改性分子筛的水蒸汽最大脱附速率下的峰温(Tp)远远低于未改性分子筛。它们的Tp变化顺序为：钕改性分子筛(实施例1，157.0℃)＜镧改性分子筛(实施例2，165.9℃)＜空白分子筛(269.3℃)。根据基辛格方程，对不同速率(βH)下的Tp数据经线性拟合，由其斜率可计算出它们的脱附活化能(Ed)。其结果如表2所示。由表2可知，稀土掺杂改性之后，其活化能明显降低，变化顺序为：钕改性分子筛(实施例1，158.7kJ·mol^-1)＜镧掺杂分子筛(实施例2，163.6kJ·mol^-1)＜空白分子筛(167.7kJ·mol^-1)。

图3是为改性分子筛吸附剂纸片的热失重(TG)曲线。对比三种吸附剂对应下的微分热失重(DTG)曲线可以看出，改性前后分子筛吸附剂纸片的DTG最大热失重速率下的温度有较大差异。分子筛、La改性分子筛(实施例1)、Nd改性分子筛(实施例2)的最大热失重速率下温度分别为161.9℃、113.9℃、114.8℃，表明经稀土改性，可以明显降低其脱附温度。

稀土改性分子筛对空气湿分的静态吸附动力学曲线如图4所示。它们的饱和吸附百分比分别为：空白分子筛24.30％，镧改性分子筛(实施例1)23.58％，钕改性分子筛(实施例2)22.55％。由此可以看出，稀土改性分子筛的吸附性能略有降低，但其变化不大。从前期吸附速率来看(3000s)，镧和钕改性分子筛高于未改性分子筛，这对转轮除湿材料来说尤为重要(转轮需要快速吸附)。

表1

注：M＝La，Nd

表2

升温速率单位：℃·min^-1

Claims (4)

1.一种稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将稀土氧化物加入到盐酸中，经搅拌溶解得酸性稀土盐溶液；加水稀释，并用氨水调节pH值至4～6，控制稀土盐质量浓度为3％～6％；所述稀土氧化物为镧系氧化物；

(2)搅拌下将稀土盐溶液质量15～20％的分子筛粉体加入到步骤(1)的酸性稀土盐溶液中，得悬浮液，升温至50～70℃，1～3hr后将悬浮液进行抽虑、晾干，分别在120～170℃烘箱干燥、450～550℃马弗炉焙烧1～3hr，经自然冷却得稀土改性分子筛；所述分子筛粉体采用钠型分子筛或X型分子筛；分子筛粉体粒径分布为3～5μm；

(3)将步骤(2)制备的稀土改性分子筛加入到硅溶胶中，稀土改性分子筛用量为硅溶胶质量的15～30％，超声搅拌得均匀悬浮液，将陶瓷纤维纸浸入，待其完全润湿，取出、晾干并220～250℃热风干燥，得稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片；所述硅溶胶的平均粒径为15～25nm，其浓度为10～25％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中，所述镧系氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钷、氧化钐和/或氧化铕。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤(1)中，所述氨水摩尔浓度为1～3mol/L。

4.一种稀土改性分子筛除湿吸附剂纸片，其特征在于其由权利要求1-3任一项所述方法制备。

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