[发明专利]一种钛硅废催化剂的应用及钛硅吸附剂

说明书

本发明公开一种钛硅废催化剂的应用，用于制备用于VOCs吸附的钛硅吸附剂。钛硅吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(1)、将钛硅废催化剂与粘结剂、造孔剂以及适量水混合，得到混合物料；(2)、将步骤(1)的混合物料挤条成型，得到中间产品；(3)、将步骤(2)的中间产品烘干、焙烧，得到钛硅吸附剂。本发明还公开了一种钛硅吸附剂。本发明将钛硅废催化剂制备成用于VOCs吸附的钛硅吸附剂，对VOCs的吸附性能与全硅ZSM‑5分子筛接近，是一种有效的VOCs吸附剂，且减少了钛硅废催化剂的处理成本，以及由此造成的环境污染，提高资源再利用率。

技术领域

本发明属于精细化工催化剂领域，具体涉及一种钛硅废催化剂的应用及钛硅吸附剂。

背景技术

钛硅分子筛是上世纪八十年代初Taramasso等人开发的一种新型分子筛，是将过渡金属元素钛引入具有MFI结构的分子筛骨架中形成的一种具有特殊催化氧化活性的杂原子分子筛。

TS-1分子筛不仅具有分子筛的吸附作用和择形催化作用，又兼具钛活性位的催化氧化作用，其与双氧水组成的催化氧化体系被誉为“绿色催化”环境友好型催化体系，由于催化剂活性高、工艺简单以及无污染等优点受到了国内外研究者的广泛关注。目前，钛硅分子筛在烯烃环氧化、醛酮氨氧化、烷烃氧化、芳烃羟基化以及醇氧化等反应中具有比较优异的催化活性和产物选择性。其中环己酮氨肟化、丙烯环氧化以及苯酚羟基化等反应已经实现工业化放大生产。

在这些有机催化氧化反应中，催化剂运行一段时间后都会出现失活现象。目前，催化剂失活的原因主要是由于有机物经催化氧化反应产生一些副产物，这些副产物或一些其他的杂质在分子筛表面和微孔孔道内沉积，导致分子筛孔道堵塞、骨架钛活性中心转化为非骨架钛形式或流失、骨架结构坍塌等，最终导致催化剂失活。

目前，已经有较多的文献和专利对失活钛硅分子筛的再生方法进行了报道，例如，将失活钛硅催化剂在高温下焙烧或采用不同溶剂对失活钛硅分子筛进行充分洗涤后再焙烧；还有一些专利将失活钛硅分子筛与再生胶混合，经过水热晶化方法进行再生。但是，催化剂经过使用后失活再经过再生后使用，如此反复多次“使用—再生—使用”循环后，催化剂的骨架钛活性中心逐渐减少和骨架结构逐渐坍塌不完整，造成催化剂彻底失活，变成废催化剂。所以，如何处理这些废催化剂或是让这些废催化剂回收再利用对实际生产有着重要意义。

专利CN107754843中描述了一种铁掺杂钛硅分子筛Fe-TS-1复合光催化剂的制备方法及应用。将钛硅分子筛与FeSO₄溶液混合剧烈搅拌，通过干燥、煅烧活化研磨得到Fe-TS-1复合光催化剂，该催化剂加快了芬顿反应的速率。

专利CN106391108A中公开了一种负载纳米SnO₂/TS-1的合成方法及应用，作为光催化剂应用于染料废水处理中，如含有A-2BF酸性红的废水。发明在新鲜的钛硅分子筛的基础上，采用溶胶-凝胶法合成具有吸附和光催化性能的SnO₂/TS-1催化剂。

专利CN101648143A描述了一种过渡金属元素改性Pd/TS-1催化剂及其制备方法和应用。在载体钛硅分子筛中引入活性组分Pd和过渡金属元素M，该催化剂用于常压下氢、氧直接合成过氧化氢的反应。

专利CN106268936A中公开了一种具有多级孔结构的硅藻土/纳米TS-1钛硅沸石复合材料及其制备方法。催化剂对结晶紫有机污染物具有优良的光催化降解能力。

专利CN107930687A公开了一种TS-1的改性方法及其在无溶剂催化乳酸酯制备丙酮酸酯中的应用。对商品化的TS-1进行水蒸气处理-二次晶化-二次水蒸气处理后，得到的改性催化剂TS-1可以实现无溶剂体系中高效催化双氧水氧化乳酸酯制备丙酮酸酯。

以上专利主要披露了钛硅分子筛除了与双氧水组成绿色催化氧化体系外的其他应用，但是这些应用均是在新鲜钛硅催化剂的基础上进行改性或是负载活性组分，对于反应中失活的钛硅废催化剂的回收再利用均未涉及。