[发明专利]改性分子筛、制备方法、材料及使用方法

说明书

本发明提供了一种改性分子筛、制备方法、材料及使用方法，改性分子筛用于处理挥发性有机物，包括分子筛本体和附着于所述分子筛本体上的活性成分，所述分子筛本体的硅铝摩尔比为20～150，所述分子筛本体内具有孔道结构，所述活性成分包括超强酸，所述超强酸附着于所述分子筛本体的外表面及所述孔道结构的内壁上，所述超强酸的含量为所述改性分子筛总质量的1.0～30％，挥发性有机物吸附容量大于等于10％。本发明提供的改性分子筛使用寿命长，吸附效率以及催化活性高，稳定性强，制备过程简单，涉及的原料种类少，成本低。

技术领域

本发明涉及挥发性有机物处理技术领域，具体涉及一种改性分子筛、制备方法、用于处理挥发性有机物的材料及使用方法。

背景技术

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的排放对大气环境的影响日益突出，对其的有效治理已成为社会广泛关注的焦点，现有的主要治理方法中，吸附浓缩+催化氧化被认为是比较有效的治理方法。目前常用的吸附材料有活性炭、分子筛等，活性炭作为吸附剂存在诸多问题，如再生性能差、使用后很难再生、稳定性差、孔易堵塞、具有可燃性、存在一定的安全问题等，相比活性炭，分子筛具有大比表面积、规整的孔道、良好的热稳定性，其更多的应用到挥发性有机物处理领域中来，但现有的分子筛存在着催化效率低的问题。

针对上述问题，现有技术中提出一种负载型催化剂，其将贵金属二氧化硅复合材料作为活性成分负载于分子筛，该催化剂需要以二氧化硅为壳保护贵金属，制备方法复杂，且贵金属的稳定性较差，容易导致催化剂失效。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种改性分子筛、制备方法、材料及使用方法，以解决现有技术中存在的制备方法复杂、稳定性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种改性分子筛，用于处理挥发性有机物，包括分子筛本体和附着于所述分子筛本体上的活性成分，所述分子筛本体的硅铝摩尔比为20～150，所述分子筛本体内具有孔道结构，所述活性成分包括超强酸，所述超强酸附着于所述分子筛本体的外表面及所述孔道结构的内壁上，所述超强酸的含量为所述改性分子筛总质量的1.0～30％，挥发性有机物吸附容量大于等于10％。

通常情况下，负载型催化剂的负载仅仅是附着于分子筛本体的外表面，由于分子筛本体内有大量的孔道结构，本申请中的超强酸的含量能够达到改性分子筛总质量的1.0～30％，其能够附着在孔道结构的内壁上，利用到分子筛本体的孔道结构进行超强酸的负载，从而大大提高对挥发性有机物的催化氧化效率。

可选地，所述分子筛本体的比表面积为600～1200m²/g。

本申请提供的改性分子筛，在分子筛的疏水改性过程中会改变其孔道结构，使得其中的分子筛本体的比表面积高于600m²/g，能够对更多的挥发性有机物进行吸附，另外，较高的比表面积也能够使得其表面附着更多的超强酸，从而进一步提高改性分子筛的吸附效率以及催化活性。

可选地，所述孔道结构的孔道横截面积为

现有的分子筛的孔道较为狭窄，而本申请提供的改性分子筛的孔道横截面积能够达到从而能够吸附更多的挥发性有机物，进一步提高改性分子筛的吸附效率。

可选地，所述分子筛本体包括HY分子筛、ZSM-5、Beta、SAPO-34、MCM-41中的一种或者至少两种的组合。

优选采用HY分子筛，HY分子筛具有较大的空穴结构，吸附容量较大，尤其是对于大分子挥发性有机物组分，也正是因为这种结构使得超强酸负载后的HY分子筛具有较大催化氧化面积，催化活性好。