[发明专利]氧空位含量可调的4A沸石及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种氧空位含量可调的4A沸石及其制备方法与应用。所述氧空位含量可调的4A沸石的分子式为Na_41.6Al_72.8Si_42.5O_107.5·105.1H₂O，所述4A沸石中氧空位含量为商业4A沸石的3～7倍。所述制备方法包括：至少使碱性物质、铝源与有机模板剂溶于第一溶剂形成第一前驱体溶液；至少使硅源与有机模板剂溶于第二溶剂形成第二前驱体溶液；使所述第一前驱体溶液与第二前驱体溶液混合发生水热反应，制得氧空位含量可调的4A沸石。本发明通过调控氢氧化钠与碳酸钠比例制备出的4A沸石具有丰富且可调控的氧空位含量，且具有优异的催化臭氧降解污染物的性能。

技术领域

本发明属于材料和环境催化技术领域，涉及一种氧空位含量可调的4A沸石及其制备方法与应用，尤其涉及一种氧空位含量可调的4A沸石及其制备方法，及氧空位含量可调的4A沸石在催化臭氧降解污染物中的应用。

背景技术

如何正确处理环境与发展之间的关系，更高效地处理环境污染成为目前的研究热点。其中，水体污染对人类生存环境的破坏尤为突出，成为世界范围内的重大问题。在众多人造污染物中，有机污染物对水体的危害最大，一是因为有机污染物难处理，难被微生物降解；二是有机污染物会导致水体中COD含量提升，致使水生生物窒息死亡；导致水体中氮磷含量提升，致使水体富营养化，藻类泛滥。三是因为有机污染物会破坏人体内的免疫系统、内分泌系统以及生殖系统，导致不可逆的损害。因此如何高效的处理水体中有机污染物至关重要。

目前，有机污水处理的方法主要有吸附法、絮凝法、生物法和先进氧化法等。其中，先进氧化法的去除能力最强，能通过转化直接去除有机污染物，并且降低体系中的COD含量。由于催化臭氧在传统臭氧法成本低廉的基础优势上，能够利用催化剂更高效地降解有机污染物，成为目前热门地研究方向。其中，各种氧化物以其稳定的性能，高的催化活性成为最常见的臭氧催化剂。因此，如何在此基础上进一步提高催化剂的性能成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种氧空位含量可调的4A沸石及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种氧空位含量可调的4A沸石，所述氧空位含量可调的4A沸石的分子式为Na_41.6Al_72.8Si_42.5O_107.5·105.1H₂O，其中，所述氧空位含量可调的4A沸石中氧空位含量为商业4A沸石的3～7倍，所述商业4A沸石的分子式为Na₁₂AL₁₂Si₁₂O₄₈·27H₂O。本发明实施例还提供了前述的氧空位含量可调的4A沸石的制备方法，其包括：

至少使碱性物质、铝源与有机模板剂溶于第一溶剂形成第一前驱体溶液；

至少使硅源与有机模板剂溶于第二溶剂形成第二前驱体溶液；

使所述第一前驱体溶液与第二前驱体溶液混合发生水热反应，制得氧空位含量可调的4A沸石。

本发明实施例还提供了前述的氧空位含量可调的4A沸石于催化臭氧降解污染物中的用途。

本发明实施例还提供了一种臭氧降解污染物的方法，其包括：向可能含有污染物与前述的氧空位含量可调的4A沸石的混合体系中通入臭氧，使所述氧空位含量可调的4A沸石催化臭氧对污染物进行降解。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：