[发明专利]一种高效吸附VOCs的吸附剂的制备方法

说明书

本发明公开一种高效吸附VOCs的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：将四烷基硅酸酯、四氯化钛、模板剂和多元醇加入到水中，通过水热晶化法制备得到纳米级钛硅；将所述纳米级钛硅与粘结剂混合形成混合物后，加水搅拌并挤压成条，然后烘干，得到成型的钛硅分子筛；将所述钛硅分子筛浸渍于过渡金属的硝酸盐溶液中进行离子交换，得金属负载分子筛；对所述金属负载分子筛进行水洗和烘干处理后，再进行焙烧活化，制得高效吸附VOCs的吸附剂。本发明通过水热晶化法制备纳米级钛硅材料，再将纳米级钛硅材料与粘结剂混合后成型为分子筛，然后再制备成负载有过渡金属的吸附剂，改善了吸附剂对有机物的吸附能力，并延长了吸附的使用寿命。

技术领域

本发明涉及空气污染防治技术领域，特别涉及吸附剂制备技术领域，具体涉及一种高效吸附VOCs的吸附剂的制备方法。

背景技术

随着现代工业的发展，空气污染程度越来越严重。特别是在人流密集的场所，空气中往往弥散着胺类、酯类、巯基类、杂环类等多种有机物分子，当空气中这些有机分子浓度高达一定程度时，会产生让人难受的气味，这些弥散在空气中的有机分子严重影响了空气质量和人体的健康。有些化工厂也大量排放着各种污染气体，其中也包含了大量的有害有机分子，因此去除空气中的有害有机分子也是污染防治的一个重要发展方向。

挥发性有机化合物(volatile organic compounds，简称VOCs)时空气污染物中最常见的组分，其处理方式通常是采用吸附剂进行吸附，但是现有吸附剂在使用性能上还有待进一步改善。例如，有研究提出一种沸石粉吸附剂的制作方法，首先将沸石用超细磨粉机粉碎至细度325目以上；将粉碎出来的沸石粉按照100克沸石粉对应200毫升水的比例放入自制的搅拌装置中；加入一定配比的水，特殊淀粉，硫酸铜，碳酸氢钠和方解石后加热烘干后得到沸石粉吸附剂。该吸附剂比面积大，虽然能够有效吸附空气中的分子，但是该吸附剂无选择性吸附功能，而且容易吸附空气中绝大部分的分子，从而过快的达到饱和状态，失去吸附能力。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种高效吸附VOCs的吸附剂的制备方法，旨在改善吸附剂的吸附性能。

为实现上述目的，本发明提出一种高效吸附VOCs的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤S10、将四烷基硅酸酯、四氯化钛、模板剂和多元醇加入到水中，通过水热晶化法制备得到纳米级钛硅；

步骤S20、将所述纳米级钛硅与粘结剂混合形成混合物后，加水搅拌并挤压成条，然后烘干，得到成型的钛硅分子筛；

步骤S30、将所述钛硅分子筛浸渍于过渡金属的硝酸盐溶液中进行离子交换，得金属负载分子筛；

步骤S40、对所述金属负载分子筛进行水洗和烘干处理后，再进行焙烧活化，制得高效吸附VOCs的吸附剂。

可选地，步骤S10包括：

步骤S11、将四烷基硅酸酯、四氯化钛、模板剂和多元醇加入到水中，加热水解后过滤并收集滤液；

步骤S12、对所述滤液进行超声处理，然后加入氨水调节pH值至9～12，得到碱性溶液；

步骤S13、将所述碱性溶液进行预晶化后，加入有机碱，然后于165～190℃温度下晶化16～42h，得产物溶液；

步骤S14、对所述产物溶液进行过滤、洗涤和干燥，得纳米级钛硅。

可选地，步骤S10中：所述四烷基硅酸酯中的Si、所述四氯化钛中的Ti、所述模板剂与水的摩尔比为1：(0.08～0.40)：(0.02～0.3)：(5～100)。

可选地，步骤S11中：所述加热水解时的水解温度为50～80℃、水解时间为0.5～1h；和/或，

步骤S13中：所述预晶化时的预晶化温度为100～150℃、预晶化时间为1～5h。