[发明专利]一种纳米级Sc‑SSZ‑13/ZSM‑5改性分子筛及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米级抗菌防霉的Sc-SSZ-13/ZSM-5改性分子筛及其应用，属于杀菌消毒技术领域。

背景技术 传统的抗菌防霉剂,如甲醛、重金属盐、苯酚、五氯酚钠等,由于对环境和人体有毒,已经禁止使用。目前,抗菌剂主要有天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三大类。天然抗菌剂主要有壳聚糖、天然萃取物等,品种不多,耐久性较差,应用受到限制。有机抗菌剂主要有异噻唑啉酮类、苯并异噻唑啉酮类、有机胺类等,它们的短期抗菌效果较明显,但耐久性和耐温变性较差,在紫外光照射下容易分解,从而限制了其在涂料尤其是在外墙涂料中的应用。无机抗菌剂主要是银系抗菌剂和具有光催化作用的物质。银系抗菌剂具有很好的抗菌效果和耐久性,但由于粒径问题及银离子抗菌剂的价格昂贵,因此,限制了它们的应用。我发明的纳米级抗菌防霉的Y-SSZ-13/SAPO-34改性分子筛有效的改善了有机杀菌剂有毒的问题，将有毒的有机杀菌剂基于以特定模板剂的纳米分子筛定向合成技术，实现有机封装型纳米材料的原位封装合成。将具有抗菌功能的有机化合物，封装、镶嵌在纳米分子筛晶体内部，通过结构和静电平衡的制约制取高效、稳定抗菌活性涂料添加组分。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种纳米级抗菌防霉的Sc-SSZ-13/ZSM-5改性分子筛及其应用，抗菌防霉效果很好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种纳米级Sc-SSZ-13/ZSM-5改性分子筛的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、首先将硅溶胶和异丙醇铝在氩气氛围下超声波震荡3h；

步骤2、将硅溶胶,异丙醇铝加入到去离子水中磁力搅拌油浴加热80℃3h；

步骤3、然后在经过微波，紫外处理2h；

步骤4、将吡咯烷，环氧乙烷有机模板剂在氩气氛围下超声波震荡3h，然后加入到上述溶液里；分三次加入，每次加入三分之一，每次加入后在磁力搅拌油浴加热80℃2h；

步骤5、将氢氧化钠溶液滴加到上述溶液里调节溶液ph8.0-9.0之间，每分钟35滴速度滴加磁力搅拌油浴加热800℃2h；

步骤6、将ZSM-5分子筛先在氩气氛围下超声波震荡3h,然后加入到上述溶液里磁力搅拌油浴加热100℃2h；

步骤7、然后在室温下氮气氛围下老化48h；

步骤8、将上述溶液通过引流器倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜中,然后将反应釜放入到微波反应器中以20kap/min的速度升压到440kpa,温度以25℃/min的速度升至375℃，在氖气氛围下晶化12h；

步骤9、然后在真空泵下过滤，在真空旋转蒸发器下除去水分，鼓风干燥箱110℃干燥，得到纳米级晶体SSZ-13/ZSM-5改性分子筛；

步骤10将硝酸钪在氩气氛围下超声波震荡3h，然后采用浸渍法将Sc元素浸渍到纳米级SSZ-13/ZSM-5改性分子筛中，将硝酸钪溶于去离子水中，然后再将纳米级SSZ-13/SAPO-34改性分子筛加入到其中在磁力搅拌油浴加热100℃3h；

步骤11、然后在真空泵下过滤，在真空旋转蒸发器下除去水分，真空干燥箱110℃干燥，得到纳米级Sc-SSZ-13/ZSM-5晶体内部孔道包裹具有杀菌作用的有机物的改性分子筛；

步骤12、将制得的纳米级Sc-SSZ-13/ZSM-5改性分子筛在制样机下制成20-40目。

有益效果:本发明纳米级抗菌防霉的级Sc-SSZ-13/ZSM-5改性分子筛抗菌防霉效果很好，本发明通过引入Sc元素，改变分子筛的骨架，使分子筛孔道包裹住具有杀菌作用的模板剂。基于以特定模板剂的纳米分子筛定向合成技术，实现有机封装型纳米材料的原位封装合成。将具有抗菌功能的模板剂或有机化合物，封装、镶嵌在纳米分子筛晶体内部，通过结构和静电平衡的制约制取高效、稳定抗菌活性涂料添加组分。在制备过程中通过磁力搅拌，微波紫外处理，这些改性方法使制得的级Sc-SSZ-13/ZSM-5分子筛内部结构稳定内部静电平衡。

具体实施方式

实施例1制备环氧乙烷，吡咯烷这两种有机物摩尔比1:1的样。环氧乙烷0.02mol,吡咯烷0.02mol,3ml硅溶胶，10g异丙醇铝，0.005mol硝酸钪，10ml 2mol/L的氢氧化钠溶液,10g ZSM-5分子筛，300ml去离子水。

步骤1、首先将硅溶胶和异丙醇铝在氩气氛围下超声波震荡3h；

步骤2、将3ml硅溶胶,10g异丙醇铝加入到去离子水中磁力搅拌油浴加热80℃3h；