[发明专利]一种新型高铜离子掺杂量的Cu-ZSM-5分子筛的制备方法

说明书

本发明公开了一种高铜离子掺杂量的Cu‑ZSM‑5分子筛的制备方法。设计引入铜氨络合物与合适的铝源硅源和碱源充分混合，采用水热合成法，恒温晶化得到骨架含有铜离子的Cu‑ZSM‑5分子筛浆液，该浆液经过蒸馏水充分洗涤后得到Cu‑ZSM‑5分子筛，然后在经过干燥和焙烧最终得到高铜离子掺杂量的Cu‑ZSM‑5分子筛。本申请设计引入铜氨络合物使得分子筛骨架内的铜元素含量更高，分布均匀且更加稳定不易脱落。

技术领域

本发明公开了一种新型高铜离子掺杂量的Cu-ZSM-5分子筛的制备方法。设计引入铜氨络合物与合适的硅源、碱源、铝源充分混合，采用水热合成法，恒温晶化得到骨架含有铜离子的Cu-ZSM-5分子筛浆液，该浆液经过蒸馏水充分洗涤后得到Cu-ZSM-5，然后在经过干燥和焙烧最终得到高铜含量的Cu-ZSM-5分子筛。本申请设计引入铜氨络合物使得分子筛骨架内的铜元素含量更高，分布均匀且不易脱落。

背景技术

酚类化合物(苯酚及其衍生物)的用途相当广泛，主要来源于煤化工、石油化工、制药厂、苯酚生产及酚醛树脂生产厂等。它是一种原生质高毒物质，对一切生物个体都有毒害作用，可通过皮肤、粘膜、口腔进入生物体内，与细胞原浆中的蛋白质接触后形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性，尤其对神经系统有较大的亲和力，使神经系统发生病变。酚类化合物是工业废水中常见的高毒性、难降解有机物，不但危害人体健康安全，而且严重破坏自然生态平衡，造成严重的环境污染.其用量与日俱增，含酚废水污染环境的程度日益严重，对人类所造成的危害也日渐加深。因此，找到一种简便、有效且安全的对含酚废水处理变得非常的重要。

传统的Fenton氧化技术采用均相铜盐催化剂，能够催化过氧化氢氧化污染物，具有很强的氧化能力，在去除难降解的有机污染方面有较好的效果。但均相铜盐催化剂常常引入铜离子，其对废水造成了二次污染，这给废水的后续处理及循环利用增加了难度，同时造成了催化剂流失，加大了处理成本。

采用非均相催化剂代替均相催化剂是目前的研究热点之一，应用改性ZSM-5负载金属离子是其中的一个方向。铜离子参杂的Cu-ZSM-5分子筛是一种重要的催化剂，它不仅拥有传统分子筛比表面积大、孔道均匀、吸附能力强等诸多优点，同时在分子筛的骨架中引入了铜离子从而大量增加了分子筛的催化活性位点，使其具有了更加高效的催化活性。并且在在化学工业、环境保护等领域取得了广泛的应用。

然而，目前常用的Cu-ZSM-5分子筛的合成方法主要有以下问题：不管是目前采用的直接原位合成法还是后处理方法例如浸渍法所合成的Cu-ZSM-5分子筛的铜含量不高，并且在合成过程中需要反复的重复其中的一些步骤，不仅繁琐耗时而且提高了合成的成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种新型高铜离子掺杂的Cu-ZSM-5分子筛的制备方法的制备方法。

发明提供的制备合成高铜含量的Cu-ZSM-5分子筛的方法，包括如下步骤：

第一步：将铝源、硅源、铜源、有机胺按比例依次加入去离子水中，得到混合溶液，置于高压反应釜中

一定量的硫酸铜、白炭黑、硫酸铝和四乙烯五胺加入去离子水中，在磁力搅拌器下充分搅拌得到混合物，并将此混合物倒入聚四氟乙烯内衬中，放入高压反应釜。

第二步：将高压反应釜在一定温度下水热合成数3～7天。

将高压反应釜置于烘箱内，设置在一定温度下，从温度达到指定温度开始计时，反应一定的时间，完成水热反应后，待高压反应釜冷却至室温做进一步处理。

第三步：将水热反应后的分子筛进行冲洗、抽滤、干燥、焙烧

待高压反应釜冷却至室温后，将分子筛用去离子水进行冲洗、抽滤，直至pH至中性。并将处理过的分子筛放入烘箱中干燥数小时。最后将干燥后的分子筛放入马弗炉中焙烧数小时。

具体实施方式：