[发明专利]一种镍负载MCM-41介孔分子筛的制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种镍负载MCM‑41介孔分子筛的制备方法与应用。MCM‑41介孔分子筛的制备：(1)将CTAB和NH₃·H₂O加入去离子水中搅拌溶解，得混合液A；(2)向混合液A中加入TEOS继续搅拌，得混合液B，混合液B加入反应釜中并加热晶化；(3)晶化后，抽滤，洗涤，烘干，得到预产物；(4)将预产物煅烧，得MCM‑41介孔分子筛；镍负载MCM‑41介孔分子筛的制备：(1)将Ni(NO₃)₂·6H₂O溶解成盐溶液；(2)采用等体积浸渍法将MCM‑41分子筛浸入盐溶液中并搅拌，然后干燥，煅烧，得到镍负载MCM‑41介孔分子筛；其中镍的负载量为MCM‑41介孔分子筛质量的1％‑2％。本发明的制备方法简单，成本低；将本发明的镍负载MCM‑41介孔分子筛用于VOCs治理吸附中，优化对VOCs的吸附性能，在VOCs治理应用中具有很高的经济效益。

技术领域

本发明涉及吸附剂技术领域，具体涉及一种镍负载MCM-41介孔分子筛的制备方法与应用。

背景技术

挥发性有机化合物(VOCs)具有毒性和刺激性，损害人体的呼吸系统、免疫系统等，还会引发光化学烟雾和臭氧层破坏等环境问题。工业废气的排放、化石燃料燃烧、室内装修材料的使用、家用燃料的不完全燃烧等都会造成日益严重的VOCs污染问题，VOCs的可控治理成为热点。吸附法是VOCs处理技术中较为经济高效的一种，分子筛因其孔道结构丰富、比表面积大、表面极性高、耐酸性好、热稳定性好、催化活性强，本身不可燃等优点，成为良好的吸附剂，广泛应用于VOCs吸附处理。但工业废气所含VOCs气体种类繁多，开发能处理多种VOCs的疏水型分子筛，提高其吸附性能十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍负载MCM-41介孔分子筛的制备方法与应用，其制备方法简单，并将所制得的镍负载MCM-41介孔分子筛用于VOCs治理吸附中，优化对VOCs的吸附性能，在VOCs治理应用中具有很高的经济效益。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种镍负载MCM-41介孔分子筛的制备方法，包括如下步骤：

一、MCM-41介孔分子筛的制备：

(1)将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和NH₃·H₂O加入去离子水中搅拌溶解，得到混合液A；

(2)向所得的混合液A中加入正硅酸乙酯(TEOS)并继续搅拌，得到混合液B，然后将混合液B加入反应釜中，并加热晶化；

(3)晶化后，进行抽滤，洗涤，烘干，得到预产物；

(4)将所得预产物煅烧，得到MCM-41介孔分子筛；

二、镍负载MCM-41介孔分子筛的制备：

(1)将Ni(NO₃)₂·6H₂O溶解成盐溶液；

(2)采用等体积浸渍法将所述MCM-41分子筛浸入盐溶液中并搅拌，然后干燥，煅烧，得到镍负载MCM-41介孔分子筛(Ni/MCM-41)；其中镍的负载量为MCM-41介孔分子筛质量的1％-2％。本发明的制备方法简单，且该镍负载MCM-41介孔分子筛的制备成本低；所制得的镍负载MCM-41介孔分子筛的比表面积大、孔径大，疏水性好。

进一步地，一、MCM-41介孔分子筛的制备：步骤(1)中所述的搅拌时间为30-60分钟；所述的混合液A中十六烷基三甲基溴化铵的浓度为0.02-0.03g/mL；所述的十六烷基三甲基溴化铵和所述的NH₃·H₂O的摩尔比为(0.17-0.67)：(0.75-3)。