一种用于VOCs吸附的整体式分子筛吸附剂的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113058548A(43)申请公布日2021.07.02(21)申请号202110290281.9(22)申请日2021.03.16(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人刘庆岭吕双春韩瑞宋春风(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人王丽(51)Int.Cl.B01J20/18(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)B01D53/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种用于VOCs吸附的整体式分子筛吸附剂的制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于VOCs吸附的整体式分子筛吸附剂的制备方法，包括(1)配置柠檬酸溶液，在室温下搅拌；(2)称取分子筛粉末加入到上述柠檬酸溶液中，搅拌形成浆液；(3)将聚四氟乙烯微粉放置在不同形状的模具中，然后将步骤(2)中得到的分子筛浆液滴加到模具中成型，然后在室温下干燥；(4)将干燥后的样品在马弗炉中500‑550℃焙烧4‑6h，即得到整体式分子筛吸附剂。本发明制备方法简单，易操作，不需要添加粘结剂；制备的整体式分子筛吸附剂机械强度高，在干燥条件下，其对甲苯的吸附量达到298mg/g；成型的吸附剂机械强度高，可以达到15N，接近目前工业挤条型分子筛的强度，具有实际工业应用价值。CN113058548ACN113058548A权利要求书1/1页1.一种用于VOCs吸附的整体式分子筛吸附剂的制备方法，其特征是包括以下步骤：(1)配置柠檬酸溶液，在室温下搅拌；(2)称取分子筛粉末加入到上述柠檬酸溶液中，搅拌形成浆液；(3)将聚四氟乙烯微粉放置在不同形状的模具中，然后将步骤(2)中得到的分子筛浆液滴加到模具中成型，然后在室温下干燥；(4)将干燥后的样品在马弗炉中500‑550℃焙烧4‑6h，即得到整体式分子筛吸附剂。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤(1)中，柠檬酸浓度为1‑5mol/L。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤(1)中搅拌5‑10min。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤(2)，加入的分子筛质量与柠檬酸溶液的固液比为0.7‑1.3g/ml。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤(2)中搅拌5‑10min。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征是分子筛粉末为Y、Beta、ZSM‑5、SSZ‑13或SAPO‑34分子筛。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征是不同形状的模具包括球形、立方形、三角形、圆柱形、蜂窝状中的一种或几种。2CN113058548A说明书1/5页一种用于VOCs吸附的整体式分子筛吸附剂的制备方法技术领域[0001]本发明属于吸附剂技术领域，涉及一种用于VOCs吸附的整体式分子筛吸附剂的制备方法。背景技术[0002]挥发性有机物(VOCs)是指熔点低于室温、沸点在50‑260℃之间的挥发性有机化合物的总称，广泛分布在空气、土壤、水体中，并且VOCs种类繁多，主要有烃类、卤代烃、芳香烃、酮类、酯类等。其主要来源于工业源、移动源、生活源，近几年VOCs的排放量一直呈现递增趋势。VOCs种类复杂，严重危害人体的神经及免疫系统，造成呼吸道感染、神经错乱等问题，还可能致癌、致畸、致突变，此外大部分VOCs会形成二次污染，形成光化学烟雾等，严重破坏环境质量及人体健康，因此对VOCs的治理迫在眉睫。[0003]目前对于VOCs控制的方法主要有吸收法、吸附法、催化氧化法、生物降解法等，其中吸附法操作简单，成本较低，净化效率高等特点，成为了应用较广泛的处理方法之一。分子筛具有独特的孔结构，较大的比表面积，较好的稳定性，是一种理想的吸附材料。在实际工业应用中需要将粉末状的分子筛组装成具有一定的宏观形貌和高机械强度的整体式材料进行实际应用。目前工业上通常采用加入粘结剂的方法使分子筛成型。使用的粘结剂分为有机粘结剂和无机粘结剂，有机类粘结剂如合成树脂、聚氨酯、表面活性剂等，此类粘结剂多与无机粘结剂混合使用，一般不能单独使用。无机类粘结剂如粘土、高岭土、硅胶、氧化铝等。成型过程是将分子筛粉末与粘结剂混合，并加入一定量的水，混合均匀。之后采用挤条、喷雾、滚球等方式成型。为了达到分子筛的强度要求，对于粘土类粘合剂需要加至分子筛质量的10％以上。由于加入了较大量的粘结剂，并且粘结剂在煅烧时不能被去除，使得成型的分子筛中实际分子筛含量下降，降低了应用性能。此外，这些成型方式对技术及设备要求较高，物耗能耗较大。因此，以快速且简便的方法制备具有高机械强度的整体式分子筛，并且不影响分子筛本身的应用性能仍然是一个挑战。发明内容[0004]本