[发明专利]用于VOCs吸附的疏水Y分子筛及其制备方法

说明书

本发明属于VOCs处理领域，具体涉及一种用于VOCs吸附的疏水Y分子筛及其制备方法，制备方法采用气相沉积法，将活化后的Y型分子筛铺平在瓷灰皿的表面，周围放置聚二甲基硅氧烷，置于马弗炉中于200～235℃处理2～6h，冷却至室温得到聚二甲基硅氧烷包覆的疏水Y分子筛。本申请整个制备方法工艺简单，对环境温和，不需要使用精密仪器，并且疏水改性后的分子筛保留其对VOCs固有的良好吸附性能，在工业生产中吸附含水VOCs具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于VOCs处理领域，具体涉及一种用于VOCs吸附的疏水Y分子筛及其制备方法。

背景技术

挥发性有机化合物(volatile organic compounds，简称VOCs)，是熔点低于室温而沸点在50～260℃之间的有机化合物的总称。随着工业化的发展，VOCs排放日益增加，作为光化学烟雾和二次有机气溶胶(SOA)的重要前驱体，VOCs给环境带来了严峻的威胁。此外，大多数VOCs具有高毒性可引起神经功能障碍和细胞癌变，给人类健康带来严重影响。因此，VOCs的有效去除已经成为最紧迫的研究领域之一。

目前已经开发了若干VOCs处理技术，包括催化氧化、冷凝、吸收和吸附等。然而，在实际应用过程中，氧化技术去除VOCs的运行费用过高，反应温度高，停留时间较长。在生物处理方面，VOCs的去除效率较低，持续时间长。此外，洗涤液和吸收剂的二次处理也使得冷凝和吸收技术的运行成本增加。与这些技术相比，吸附法因其操作简单、效率高且运行成本较低广泛用于去除低浓度的VOCs，其中吸附剂的类型和性质是吸附技术的关键。高效的吸附剂需要具备大比表面积、高吸附容量、疏水且易再生等特点，而传统的活性炭材料易燃、难再生、寿命短并且在湿度较大的废气环境中吸附性能较差，难以应用于实际的工业生产。因此，急需开发一种环保、高效且疏水的VOCs吸附剂。

发明内容

本发明的目的在于提供用于VOCs吸附的疏水Y分子筛及其制备方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种用于VOCs吸附的疏水Y分子筛的制备方法，采用气相沉积法，将活化后的Y型分子筛铺平在瓷灰皿的表面，周围放置聚二甲基硅氧烷，置于马弗炉中于200～235℃处理2～6h，冷却至室温得到聚二甲基硅氧烷包覆的疏水Y分子筛。

所述地Y型分子筛的活化过程为:将Y分子筛置于马弗炉中焙烧活化，焙烧温度为450～650℃，焙烧时间为1～3h。

聚二甲基硅氧烷的制备方法为：将聚二甲基硅氧烷预聚体和固化剂按照质量比为13～10:1混合，室温搅拌20～30min，静置除去气泡后置于80～100℃的烘箱中加热3～5h得到。

活化后的Y分子筛和聚二甲基硅氧烷的质量比为2～1:1。

本申请还包括一种所述的制备方法得到的用于VOCs吸附的疏水Y分子筛。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

分子筛具有合成简单、吸附容量高、热稳定性好等独特性能，是作为VOCs吸附剂的良好候选材料。聚二甲基硅氧烷(PDMS)成本较低且安全无毒，固化后表现出优异的疏水性。利用气相沉积法将聚二甲基硅氧烷包覆在分子筛表面，赋予其疏水性。整个制备方法工艺简单，对环境温和，不需要使用精密仪器，并且疏水改性后的分子筛保留其对VOCs固有的良好吸附性能，在工业生产中吸附含水VOCs具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为实施例1中的样品PDMS@Y-1和原始Y分子筛的XRD谱图；

图2为实施例1中的样品PDMS@Y-1和原始Y分子筛的吸附丙酮的穿透曲线；

图3为实施例1中的样品PDMS@Y-1和原始Y分子筛的润湿性效果图；