[发明专利]一种疏水改性纳米多孔分子筛及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种疏水改性纳米多孔分子筛，包括纳米多孔分子筛和功能流体，所述纳米多孔分子筛均匀分散于功能流体中；其特征在于：所述纳米多孔分子筛为经过处理的分子筛，为ZSM-5、ZSM-22、β、丝光沸石、Y、MCM-41、SBA15中的一种或一种以上的组合，所述功能流体为水、乙二醇、丙三醇、润滑油中的一种或一种以上的组合。

2.根据权利要求1所述的疏水改性纳米多孔分子筛，其特征在于：

所述纳米多孔能量吸收材料中分子筛和功能流体的比例可以为1:1～1：20，最好为1:1～1:4。

3.根据权利要求1所述的疏水改性纳米多孔分子筛，其特征在于：

所述处理的分子筛的合成方法包括以下步骤：

1)混合碱金属氧化物源、氧化铝源、二氧化硅源和去离子水搅拌0.5～2h合成初始的凝胶；

2)向上述凝胶中加入有机模板剂，搅拌1～8h至均匀，装入反应釜中，在温度120～180℃下晶化48～200小时，得到β分子筛；制备初始凝胶的各种原料的摩尔比为：SiO₂/Al₂O₃＝12.8～80，Na₂O/SiO₂＝0.02～0.32，H₂O/SiO₂＝12～53，有机模板剂/SiO₂＝0.08～0.38；

3)晶化后的浆液加去离子水稀释后离心分离多次，将料饼在110℃条件下干燥12～48h；

4)将上述干燥后的粉体加入1mol/L含有铵离子的水溶液中，固液比控制在1：5～1：20，在50～100℃条件下搅拌0.5～4h，然后离心水洗多次，重新加入1mol/L的含有铵离子的水溶液中，这样交换三次；

5)将上述得到的料饼放入水热反应釜中，同时加入硅烷化试剂，迅速密封不锈钢反应釜并移至干燥箱中，于120～230℃条件下硅烷化处理4～12h，控制反应釜压力在0.1～0.5MPa；

6)将步骤5)得到的物料经离心、洗涤、干燥即得到疏水改性处理的分子筛材料。

4.根据权利要求3所述的疏水改性纳米多孔分子筛，其特征在于：

所述碱金属氧化物源为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种混合；氧化铝源为偏铝酸钠、拟薄水铝石、铝溶胶、亚磷酸铝中的一种或多种的混合物，优选偏铝酸钠；二氧化硅源为白炭黑、水玻璃、硅溶胶中的一种或多种，优选纳米级白炭黑；有机模板剂为有机胺类模板剂，如四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵、四乙基氯化铵、四丙基氢氧化铵中的一种或多种，优选四乙基氢氧化铵。

5.根据权利要求3所述的疏水改性纳米多孔分子筛，其特征在于：

晶化温度为120～180℃，处理时间为48～200小时，晶化处理在密闭的环境中进行；

铵交换提供铵离子的是氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、氨水中的一种或几种组合；

固液比为1：5～1：20，交换温度为50～100℃，铵交换时间是0.5～4h。

6.根据权利要求3所述的疏水改性纳米多孔分子筛，其特征在于：

所述硅烷化试剂是三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅烷、三甲基硅烷基二乙胺、双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、三甲基硅烷咪唑的一种或几种组合。

7.根据权利要求3所述的疏水改性纳米多孔分子筛，其特征在于：

粉与硅烷化试剂的比例是1:2～1:10，硅烷化处理温度为120～230℃，处理压力为0.1～0.5MPa，处理时间为4～12小时。

8.一种如权利要求1所述的疏水改性纳米多孔分子筛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将称量好的流体加入烧杯中，在搅拌的情况下加入分子筛和少量分散剂形成混合液；

2)将步骤1)的混合液在搅拌的情况下加热至沸腾，在沸腾的混合液中加入添加剂，反应一段时间后自然冷却至室温，即得到纳米多孔能量吸收材料。