CN114618430B - 一种y型分子筛及其制备方法、应用 - Google Patents

一种y型分子筛及其制备方法、应用 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种Y型分子筛及其制备方法、应用，所述Y型分子筛的比表面积为800～900m2/g；孔容为0.27～0.29cm3/g；所述Y型分子筛的硅铝比为：SiO2/Al2O3大于600。因此该材料可用于较大环境湿度下大分子VOCs的吸附过程。

Description

一种Y型分子筛及其制备方法、应用
技术领域
本申请涉及一种Y型分子筛及其制备方法、应用。
背景技术
挥发性有机物(VOCs)的排放对自然环境、人类健康产生了严重危害,吸附法和催化氧化法是治理VOCs的有效方法。VOCs分子的动力学直径普遍小于1nm,当吸附剂的孔径与VOCs分子动力学直径相匹配时,被吸附的有机分子才不容易逃离。常用的微孔吸附材料主要包括活性炭和沸石分子筛,活性炭具有较大的比表面积，性能较好，但其热稳定性较差，易燃烧，VOCs分子的脱附较困难，且面临危废处理问题。而沸石是微孔结晶材料，具有较高的比表面积和微孔孔容，还具有规则的孔道和笼。同时，沸石还具有非常高的热稳定性和水热稳定性，已被广泛用于VOCs吸附领域。
MFI型分子筛吸附剂应用广泛，对丙酮、丁酮、苯、甲苯等VOCs分子具有较大的吸附量，而且其具有可调变的SiO2/Al2O3，即使在分子环境湿度较大的条件下，其吸附性能变化不大，因此ZSM-5吸附剂可用于高湿度条件下有机污染物的吸附净化。但对于临界直径比ZSM-5分子筛孔径大的VOCs分子(如间二甲苯等)，无法进入分子筛的微孔内，使其在间二甲苯等大分子VOCs的吸附过程中性能极差。Y沸石具有十二元环微孔结构，对间二甲苯等大尺寸VOCs分子具有非常好的吸附性能，但Y沸石SiO2/Al2O3较低，静态吸水率大于25％，由于H2O分子和VOCs分子在沸石孔道内竞争吸附，导致其在环境湿度较大条件下的吸附性能大幅降低，吸附量降低达20倍以上。Y沸石的硅铝比越高，疏水性越好，但原位合成的Y沸石最高SiO2/Al2O3低于18，疏水性较差，仍无法用于较大环境湿度下的吸附过程。
目前，高硅Y沸石的制备方法主要有以下两种：(1)有文献报导的焙烧-脱铝法，即先通过高温焙烧或水蒸汽焙烧，最后再用酸或铝络合剂处理，重复处理可制备出骨架硅铝比较高的超稳Y沸石，但该方法对沸石骨架结构破坏严重，导致吸附量下降，同时该方法无法得到非常高的硅铝比，疏水性仍较差；(2)还有文献报导的气-固反应法，即利用气体化合物或挥发性强的液体化合物在一定条件下与Y沸石发生脱铝补硅反应，但该方法制备的沸石硅铝比通常在100左右，疏水性仍不能满足要求，即使增加酸洗过程进一步提高硅铝比，但由于酸洗过程脱除部分T原子，破坏骨架完整性，导致其疏水性变差。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种Y型分子筛，所述Y型分子筛的比表面积为800～900m2/g；孔容为0.27～0.29cm3/g；所述Y型分子筛的硅铝比为：SiO2/Al2O3大于600。因此该材料可用于较大环境湿度下大分子VOCs的吸附过程。
本发明提供了一种超疏水吸附材料及其制备方法，所述超疏水吸附材料为超高硅铝比Y沸石，其SiO2/Al2O3＝600～+∞，BET比表面积大于800m2/g，该疏水材料的静态吸水率低于3.5％(GB/T 6287-1986)，动态吸附间二甲苯量大于12％(环境湿度≥50％)；所述超疏水吸附材料的制备方法，至少包括以下步骤：气固相同晶置换、水洗、酸洗、程序升温焙烧等。本发明提供的方法制备的超疏水吸附材料可用于大分子挥发性有机物(VOCs)的吸附，尤其是在环境湿度较大的条件下，其吸附性能远优于普通型吸附材料。
所述超疏水吸附材料的制备至少包括以下步骤：气固相同晶置换、水洗、酸洗和程序升温焙烧。
根据本申请的第一方面，提供了一种Y型分子筛，所述Y型分子筛的比表面积为800～900m2/g；孔容为0.27～0.29cm3/g；所述Y型分子筛的硅铝比为：SiO2/Al2O3大于600。
可选地，所述超疏水大孔沸石吸附材料的SiO2/Al2O3上限选自800、1200、1600、2000、4000或+∞；下限选自600、800、1200、1600、2000、或4000。
可选地，所述超疏水大孔沸石吸附材料的静态吸水率(GB/T 6287-1986)上限选自0.2、0.8、1.2、1.8、2.0、2.5、3.0或3.5。
可选地，所述Y型分子筛的吸水率小于3.5％。
本发明提供的一种超疏水大孔沸石吸附材料的制备方法，至少包括以下步骤：具体地说，该方法首先由N2或空气携带SiCl4饱和蒸汽与NaY固体在高温下反应一段时间(同晶置换过程)；然后将处理后的样品用去离子水洗一段时间(水洗过程)；接着将烘干后的样品进行酸洗，再用去离子水洗涤至接近中性，烘干(酸洗过程)；最后将烘干后的样品在高温下程序焙烧即可得到超疏水大孔沸石吸附材料(程序升温焙烧过程)。
根据本申请的第二方面，提供了一种上述Y型分子筛的制备方法，所述方法包括：
(1)将含有SiCl4和NaY分子筛的物料，反应，得到中间产物I；
(2)将所述中间产物I进行水洗，得到中间产物II；
(3)将所述中间产物II进行酸洗，得到中间产物III；
(4)将所述中间产物III焙烧，即可得到所述Y型分子筛。
可选地，所述的气固相同晶置换过程，采用N2或空气携带SiCl4饱和蒸汽与NaY固体在400～550℃处理10～240min，载气流量为10～300ml/min。
可选地，所述SiCl4处理温度上限选自420℃、440℃、460℃、480℃、520℃或550℃，下限温度选自400℃、420℃、440℃、460℃、480℃或520℃。
可选地，所述SiCl4处理时间上限选自40min、80min、120min、160min、200min或240min，下限选自10min、40min、80min、120min、160min或200min。
可选地，所述的水洗过程中，水洗液固比为2～50cm3/g，水洗时间为1～24h，用去离子水洗涤至中性，烘干。
可选地，所述的水洗液固比上限选自5cm3/g、10cm3/g、15cm3/g、20cm3/g、25cm3/g、30cm3/g、40cm3/g或50cm3/g，下限选自2cm3/g、5cm3/g、10cm3/g、15cm3/g、20cm3/g、25cm3/g、30cm3/g或40cm3/g。
可选地，所述的水洗时间上限选自4h、8h、12h、16h、20h或24h，下限选自1h、4h、8h、12h、16h或20h。
可选地，在所述步骤(1)中，反应的条件为：温度为400～550℃；时间为10～240min。
可选地，在所述步骤(2)中，水和中间产物I的体积质量比为2～50cm3/g；水洗时间为1～24h。
可选地，在所述步骤(3)中，使用的酸选自盐酸、硫酸、硝酸、草酸、柠檬酸、醋酸中的至少一种。
可选地，在所述步骤(3)中，酸洗的温度为60～100℃；使用的酸浓度为0.1～3.0mol/L；酸洗时间为2～12h。
可选地，所述的酸洗过程中，液固比2～30cm3/g，处理时间为2～12h，去离子水洗涤至接近中性，在80～200℃烘干3～12h。
可选地，所述的酸洗温度上限选自70℃、80℃、90℃或100℃，下限温度选自60℃、70℃、80℃或90℃。
可选地，所述的酸洗浓度上限选自0.4mol/L、0.8mol/L、1.2mol/L、1.6mol/L、2.0mol/L、2.4mol/L或3.0mol/L，下限浓度选自0.1mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L、1.2mol/L、1.6mol/L、2.0mol/L或2.4mol/L。
可选地，所述的水洗液固比上限选自5cm3/g、10cm3/g、15cm3/g、20cm3/g、25cm3/g或30cm3/g，下限选自2cm3/g、5cm3/g、10cm3/g、15cm3/g、20cm3/g或25cm3/g。
可选地，所述的酸洗时间上限选自4h、6h、8h、10h或12h，下限选自2h、4h、6h、8h或10h。
可选地，在所述步骤(3)中，酸和所述中间产物II的体积质量比为2～30cm3/g。
可选地，在所述步骤(4)中，所述焙烧的条件为：采用两段程序升温方式进行；
第一段升温条件为：温度为200-350℃；时间为60～200min；升温速率为1～5℃/min；
第二段升温条件为：温度为355-650℃；时间为1～250min；升温速率为2～10℃/min。
可选地，所述的程序升温焙烧过程中，第一个升温区间，上限温度选自230℃、260℃、290℃、320℃或350℃，下限温度选自200℃、230℃、260℃、290℃或320℃，上限升温速率选自1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min或5℃/min。
可选地，所述的程序升温焙烧过程中，第二个升温区间，上限温度选自400℃、450℃、500℃、550℃、600℃或650℃，下限温度选自355℃、400℃、450℃、500℃、550℃或600℃，上限升温速率选自2℃/min、4℃/min、6℃/min、8℃/min或10℃/min。
可选地，所述的程序升温焙烧过程中，最高温度焙烧持续时间上限选自2h、4h、6h或8h，下限选自1h、2h、4h或6h。
可选地，所述步骤(1)包括：使用氮气或空气携带SiCl4蒸汽与NaY分子筛接触，反应，得到中间产物I；
所述氮气或空气的流量为10-300ml/min。
可选地，所述的N2或空气流量上限选自50ml/min、100ml/min、150ml/min、200ml/min、250ml/min或300ml/min，下限选自10ml/L、50ml/min、100ml/min、150ml/min、200ml/min或250ml/min。
可选地，所述的程序升温焙烧过程，包含两个升温区间，200-350℃升温区间，升温速率不高于5℃/min；355-650℃区间，升温速率不高于10℃/min，最高温度焙烧持续时间1h-8h。
根据本申请的第三方面，提供了一种吸附剂，所述吸附剂选自上述Y型分子筛、根据上述方法制备得到的Y型分子筛中的至少一种。
根据本申请的第四方面，提供了一种上述吸附剂在吸附挥发性有机物中的应用。
可选地，所述挥发性有机物选自间二甲苯。
本发明开发了气固相同晶置换-水洗-酸洗-程序升温焙烧过程，增加了程序升温焙烧过程，大幅改善高硅Y沸石的疏水性，静态吸水率由6％降至3.5％以下。而且实现了产品硅铝比由600-+∞的灵活调变，尤其是将其用于间二甲苯等大分子VOCs的吸附过程中(环境湿度较大的条件下)，性能远优于其他吸附材料。
本申请能产生的有益效果包括：
本申请所提供的超疏水大孔沸石吸附材料，具有完整的微孔结构，其BET比表面积最高可达800m2/g以上，SiO2/Al2O3在600-+∞，其静态吸水率低于3.5％(作为对比，传统Y沸石的静态吸水率高于20％)，动态间二甲苯吸附不低于10％(环境湿度大于50％)，因此该材料可用于较大环境湿度下大分子VOCs的吸附过程；本申请所提供的超疏水大孔沸石吸附材料的制备方法，采用同晶置换-水洗-酸洗-程序升温焙烧连串处理过程，具有操作简单、原料廉价易得和可重复性好等特点，易于工业放大生产。
附图说明
图1为实施例1和普通NaY沸石的吸附间二甲苯IGA数据(无水条件下)；
图2为实施例1和普通NaY沸石的动态吸附间二甲苯数据(环境湿度60％)。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。本申请中的分析方法，若无特别说明，均采用通用的分析方法和常规的仪器设置。
吸附间二甲苯IGA数据通过Hiden-IGA智能重量分析仪测得，比表面积和孔容数据由Micromeritics ASAP-2020N2吸附仪测得，硅铝比由Zetium型号X射线荧光光谱仪测得。
本申请实施例中使用的普通NaY沸石，SiO2/Al2O3＝5；
实施例中的水洗液固比指的是水的体积和处理后样品的质量比；酸洗的液固比指的是盐酸的体积和上一步骤得到的固体的质量比。
实施例1
采用N2携带SiCl4蒸汽与NaY固体在450℃处理30min，N2流量为120ml/min；将处理后的样品用水洗12h，水洗液固比为10cm3/g，用去离子水洗涤至中性，烘干；采用0.2mol/L盐酸在100℃处理6h，液固比为10cm3/g，去离子水洗涤至接近中性，在130℃烘12h；最后将烘干后的样品以5℃/min升温速率升至350℃，再以10℃/min升温速率升至600℃，在600℃焙烧4h。
实施例2
采用空气携带SiCl4蒸汽与NaY固体在500℃处理60min，N2流量为60ml/min；将处理后的样品用水洗6h，水洗液固比为5cm3/g，用去离子水洗涤至中性，烘干；采用0.5mol/L盐酸在80℃处理6h，液固比为10cm3/g，去离子水洗涤至接近中性，在130℃烘12h；最后将烘干后的样品以3℃/min升温速率升至320℃，再以8℃/min升温速率升至500℃，在500℃焙烧4h。
实施例3
采用N2携带SiCl4蒸汽与NaY固体在450℃处理90min，N2流量为90ml/min；将处理后的样品用水洗4h，水洗液固比为20cm3/g，用去离子水洗涤至中性，烘干；采用1.0mol/L盐酸在100℃处理6h，液固比为10cm3/g，去离子水洗涤至接近中性，在130℃烘12h；最后将烘干后的样品以2℃/min升温速率升至300℃，再以6℃/min升温速率升至600℃，在600℃焙烧2h。
实施例4
采用N2携带SiCl4蒸汽与NaY固体在480℃处理120min，N2流量为180ml/min；将处理后的样品用水洗12h，水洗液固比为20cm3/g，用去离子水洗涤至中性，烘干；采用2.0mol/L盐酸在60℃处理2h，液固比为10cm3/g，去离子水洗涤至接近中性，在130℃烘12h；最后将烘干后的样品以5℃/min升温速率升至280℃，再以5℃/min升温速率升至560℃，在560℃焙烧6h。
实施例5
采用N2携带SiCl4蒸汽与NaY固体在420℃处理360min，N2流量为20ml/min；将处理后的样品用水洗8h，水洗液固比为30cm3/g，用去离子水洗涤至中性，烘干；采用0.1mol/L盐酸在100℃处理6h，液固比为10cm3/g，去离子水洗涤至接近中性，在130℃烘12h；最后将烘干后的样品以2℃/min升温速率升至300℃，再以10℃/min升温速率升至600℃，在600℃焙烧1h。
实施例6
采用空气携带SiCl4蒸汽与NaY固体在400℃处理60min，N2流量为300ml/min；将处理后的样品用水洗6h，水洗液固比为20cm3/g，用去离子水洗涤至中性，烘干；采用0.5mol/L盐酸在80℃处理12h，液固比为10cm3/g，去离子水洗涤至接近中性，在130℃烘12h；最后将烘干后的样品以1℃/min升温速率升至250℃，再以4℃/min升温速率升至530℃，在530℃焙烧发3h。
实施例7
表1.实施例样品1-5的物性数据
Figure BDA0002829652600000071
SBET表示比表面积，VMicro表示孔容。
表1为实施例样品1-5的物性数据，可看出，根据本申请方法制备得到的Y型分子筛的比表面积大于800m2/g；孔容为0.27～0.29cm3/g；所述Y型分子筛的硅铝比为：SiO2/Al2O3大于600。
表2.实施例样品1-6的静态吸水率数据
Figure BDA0002829652600000072
吸水率测试参照国标GB/T 6287-1986方法，表2为实施例样品1-6的静态吸水率数据，由表2可看出，根据本申请方法制备得到的Y型分子筛的吸水率小于3.5％。
实施例8
图1采用IGA仪器分析不同样品吸附间二甲苯能力，由结果可以看出在无水条件下，处理得到的高硅样品(实例1)的间二甲苯吸附量相对母体变化不大，说明高硅Y沸石的孔道结构完整，这一点从物理吸附数据中也可以看出；
图2为母体NaY和高硅Y样品(实例1)动态吸附间二甲苯性能对比(吸附剂床层温度为40℃，吸附剂装填量10g，携带间二甲苯饱和蒸汽与水饱和蒸汽的氮气经过吸附剂床层，进行动态吸附测试，采用在线色谱分析尾气中间二甲苯浓度，其中通过控制氮气流量、间二甲苯发生器温度、水发生器温度使间二甲苯浓度控制在300ppm，湿度控制在60％，空速为10000h-1)，结果显示在湿度60％条件下，吸附实验进行20min后，尾气中间二甲苯浓度达到15ppm，母体NaY穿透，相比之下，高硅Y样品的穿透时间达到1200min，饱和吸附量是母体NaY的60倍。尽管在无水条件下，母体NaY和实例1的间二甲苯吸附量相当，但在环境湿度较大的条件下，高硅Y(实例1)的吸附量大幅优于母体NaY，这主要得益于其较高硅铝比带来的超疏水性。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种Y型分子筛的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）将含有SiCl4和NaY分子筛的物料，反应，得到中间产物I；
（2）将所述中间产物I进行水洗，得到中间产物II；
（3）将所述中间产物II进行酸洗，得到中间产物III；
（4）将所述中间产物III焙烧，即得到所述Y型分子筛；
在步骤（4）中，所述焙烧的条件为：采用两段程序升温方式进行；
第一段升温条件为：温度为200-350 ℃；时间为60~200min；升温速率为1~5℃/min；
第二段升温条件为：温度为355-650 ℃；时间为1~250min；升温速率为2~10℃/min；
所述Y型分子筛的比表面积为800~900m2/g；孔容为0.27~0.29 cm3/g；所述Y型分子筛的硅铝比为：SiO2/Al2O3大于600；
所述Y型分子筛的静态吸水率小于3.5%。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，反应的条件为：温度为400~550℃；时间为10~240min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，水和中间产物I的体积质量比为2～50 cm3/g；水洗时间为1~24h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，使用的酸选自盐酸、硫酸、硝酸、草酸、柠檬酸、醋酸中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，酸洗的温度为60~100℃；使用的酸浓度为0.1～3.0 mol/L；酸洗时间为2~12h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，酸和所述中间产物II的体积质量比为2～30 cm3/g。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）包括：使用氮气或空气携带SiCl4蒸汽与NaY分子筛接触，反应，得到中间产物I；
所述氮气或空气的流量为10-300 ml/min。
8.一种吸附剂，其特征在于，所述吸附剂为根据权利要求1至7任一项所述方法制备得到的Y型分子筛。
9.权利要求8所述的吸附剂在吸附挥发性有机物中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述挥发性有机物选自间二甲苯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115805056B (zh) * 2023-01-19 2023-04-07 潍坊弘润石化科技有限公司 一种间二甲苯吸附剂及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108557830A (zh) * 2018-05-29 2018-09-21 华东师范大学 一种表面亲疏水性调变的介孔二氧化硅纳米球的制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5504446B2 (ja) * 2010-05-14 2014-05-28 国立大学法人大阪大学 疎水性ゼオライトの製造方法及びその方法で得られた疎水性ゼオライト
CN102320621B (zh) * 2011-08-20 2013-08-28 广东科艺普实验室设备研制有限公司 一种y型分子筛疏水改性的方法
CN104843737A (zh) * 2015-03-31 2015-08-19 中国石油天然气集团公司 一种y分子筛及其制备方法
CN110117016B (zh) * 2019-05-16 2020-12-11 北京金博威科技有限公司 分子筛的制备方法及制备得到的低铝含量分子筛、低铝含量分子筛的应用
CN110294483B (zh) * 2019-06-19 2020-07-17 北京泷涛环境科技有限公司 一种用于VOCs去除的分子筛吸附剂及其制备方法
CN110862096A (zh) * 2019-11-19 2020-03-06 上海绿强新材料有限公司 一种高硅NaY分子筛及其制备方法和应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108557830A (zh) * 2018-05-29 2018-09-21 华东师范大学 一种表面亲疏水性调变的介孔二氧化硅纳米球的制备方法

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