本技术涉及分子筛技术领域,公开了一种微孔FAU型分子筛及其制备方法和应用,包括如下步骤:步骤1:在氢氧化钠溶液中加入铝源,混合均匀,获得溶液1;步骤2:在溶液1中加入四氢呋喃,混合均匀,加入硅源,获得凝胶混合物;步骤3:将步骤2中获得凝胶混合物晶化,冷却,洗涤,干燥,焙烧,获得微孔FAU型分子筛。本发明获得的微孔FAU型分子筛具有更高的孔隙率、孔容,且能更多的吸附挥发性有机污染物。
背景技术
近几年各种各样的环境问题日益严重,引起了人们的广泛关注。其中挥发性有机污染物成为关注热点。挥发性有机污染物,即VOCs的总称,是溶点低于室温,沸点在50℃-260℃之间的挥发性有机物。VOCs会导致光化学烟雾、雾霾等问题,并且严重影响人体健康和动植物生长,引发神经及各种疾病的产生,因此对VOCs的治理迫在眉睫。目前常用的处理方法有吸附法、吸收法、催化法、生物法等,其中吸附法处理VOCs操作简单,成本低,对于低浓度VOCs处理效果较好,成为了主要的处理方法之一。吸附法的关键在于吸附材料的选择,活性炭(AC)是最常用的一种吸附材料,但是其具有可燃性,存在一定的安全问题,相比于活性炭,分子筛稳定性高、安全性好,成为了较好的吸附材料。
目前有研究学者将分子筛应用于吸附剂,进行吸附挥发性有机污染物,但是发现不同类型的分子筛其吸附的效果完全不同,其中,以FAU型分子筛效果最佳。FAU型分子筛具有12元环结构,该类分子筛具有大元环,高孔容等特性,对VOCs吸附具有较好的应用潜力。而具有微孔结构的FAU型分子筛对挥发性有机污染物吸附效果尤为突出,但是现有技术中获得的微孔FAU型分子筛的孔容、孔隙率、比表面积等无法进一步提升,在改善其孔结构过程中容易发生结构坍塌从微孔转变为介孔。因此,使得微孔FAU型分子筛在吸附挥发性有机污染物中仍存在受限。此外,在分子筛制备过程中,模板剂的选择尤为重要,模板剂的选择对分子筛的类型、分子筛的物理特性(孔容、比表面积等)均会产生影响。目前有机模板剂价格昂贵并且有毒,需要在高温下煅烧去除,会造成能源消耗。因此寻找无毒、价格低的模板剂,降低分子筛的合成成本,提高分子筛的固相产率,对合成微孔FAU型分子筛的进一步研究和大规模的工业应用具有非常重要的意义。
实现思路