一種以稻殼為硅源制備絲光沸石分子篩的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用稻殼為硅源制備絲光沸石分子篩的方法，其特征在于采用以下步驟：（1）采用酸溶-熱解法制得SiO2含量高達(dá)99%稻殼灰；（2）在80~85℃條件下，按比例將氫氧化鈉、稻殼灰、正丁胺C4H9NH2和去離子水混合攪拌后得A液，將氫氧化鋁加入適量去離子水得B液，將A液加到B液混合攪拌4h后導(dǎo)入高壓反應(yīng)釜中，在150~160℃下晶化72~84h，洗滌、過濾和干燥后置入1MNaOH溶液中，在60~65℃下攪拌4~6h，再經(jīng)洗滌、過濾和干燥，最后在550℃下焙燒5h即得絲光沸石分子篩。本發(fā)明制備的絲光沸石分子篩的Ca2+交換容量在350（mg/g）以上，可用于吸附、分離、催化劑和石油化工等領(lǐng)域。
【專利說明】一種以稻殼為硅源制備絲光沸石分子篩的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種以稻殼為硅源制備絲光沸石分子篩的方法，屬于無機(jī)非金屬材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】 [0002]分子篩具有良好的催化性能、吸附性能和離子交換性，在洗滌劑、石化、醫(yī)藥和環(huán)保等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。絲光沸石分子篩是一種納米介孔材料，具有更高的硅鋁比，所以具有更高的熱穩(wěn)定性，抗水蒸汽性及耐酸性，作為一種優(yōu)良催化劑，具有優(yōu)良的離子交換、催化和吸附性能，在精細(xì)化學(xué)工業(yè)石油化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)、建材和環(huán)境保護(hù)等許多領(lǐng)域中具有廣泛的用途和巨大的應(yīng)用潛力。傳統(tǒng)低溫水熱合成工藝制備的絲光沸石分子篩純度高、性能好且穩(wěn)定，但其制備原料為正硅酸乙酯、硅膠、水玻璃等化工原料，價(jià)格較高且來源有限，致使制備成本居高不下，嚴(yán)重制約了絲光沸石分子篩的大規(guī)模使用和應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓寬。因此，世界各國致力于尋找價(jià)格低廉且來源廣泛的天然鋁硅酸鹽礦物原料，如硅藻土、珍珠巖、浮巖、鉀長石和天然紅輝沸石等替代化工原料制備絲光沸石分子篩。
[0003]中國是水稻種植大國，年產(chǎn)稻谷在2億t以上,加工后可得稻殼4000余萬t，稻殼不易吸水，直接施放到田間作肥料又不易腐爛?，F(xiàn)階段大多作為初級燃料燃燒，綜合利用率低。稻殼中主要成分為碳?xì)浠衔?，此外還含有15~18%的無定形水合二氧化娃,燃燒后的稻殼灰中含有90%以上的火山巖型高活性二氧化硅。因此稻殼的綜合利用具有重要意義，這不僅能解決大量農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物的污染問題，而且還能充分利用資源。目前稻殼硅的開發(fā)利用以從稻殼中提取SiO2為主，而以稻殼硅為原料合成A型和P型分子篩已有報(bào)道，本發(fā)明利用稻殼硅制備高鈣離子交換能力的絲光沸石分子篩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種利用農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼為原料、操作簡便、成本低、產(chǎn)品性能優(yōu)良的絲光沸石分子篩分子篩的制備方法。其技術(shù)內(nèi)容為:
一種以稻殼為硅源制備絲光沸石分子篩的方法，其特征在于采用以下步驟:(I)采用酸溶-熱解法制得二氧化硅含量高達(dá)99%稻殼灰；(2)在8(T85°C條件下，按比例將氫氧化鈉、稻殼灰、正丁胺和去離子水混合攪拌后得A液，將氫氧化鋁加入適量去離子水得B液，將A液加到B液混合攪拌4 h后導(dǎo)入高壓反應(yīng)釜中，在15(Tl60°C下晶化72~84 h，洗滌、過濾和干燥后置入IM NaOH溶液中，在60~65°C下攪拌4~6 h,再經(jīng)洗漆、過濾和干燥,最后在550°C下焙燒5 h即得絲光沸石分子篩。
[0005]所述的一種以稻殼為硅源制備絲光沸石分子篩的方法，特征在于:步驟(1)具體是將稻殼用水清洗，除去灰塵以及稻桿，置于烘箱中干燥；再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 %的硫酸浸泡4h，用去離子水洗至中性并干燥；將干燥的稻殼置于600 1:的電阻爐中煅燒4 h，磨細(xì)即得稻殼灰。
[0006]所述的一種以稻殼為硅源制備絲光沸石分子篩的方法，特征在于:步驟(2)中A液和 B 液中各物質(zhì)的摩爾比為 Si02:Na20=6，SiO2:Al203=70，SiO2:C4H9NH2=3，H2O:Si02=40，其中A液中加去離子水量為總水量的4/5，B液中僅為1/5。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為:
1、利用農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼為原料，采用酸溶-熱解法制備出具有高活性的、二氧化硅含量高達(dá)99%以上的納米級稻殼灰；
2、所制備的絲光沸石分子篩的鈣離子交換能力高達(dá)350(mg/g)以上。
[0008]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是絲光沸石分子篩的XRD圖；
圖2是絲光沸石分子篩的SEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例一:
1、稻殼灰的制備:具體是將稻殼用水清洗，除去灰塵以及稻桿，置于烘箱中干燥；再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 %的硫酸浸泡4 h，用去離子水洗至中性并干燥；將干燥的稻殼置于600 °C的電阻爐中煅燒4 h，磨細(xì)即得稻殼灰；
2、絲光沸石分子篩的制備:在80°C條件下，按比例將氫氧化鈉、稻殼灰、正丁胺和去離子水混合攪拌后得A液，將氫氧化鋁加入適量的去離子水得B液；A液和B液中各物質(zhì)的摩爾比為 Si02:Na20=6，SiO2:Al203=70，Si02:C4H9NH2=3，H2O: Si02=40，其中 A 液中加去離子水量為總水量的4/ 5，B液中僅為1/5 ;將A液加到B液混合攪拌4 h后導(dǎo)入高壓反應(yīng)釜中，在150°C下晶化84 h，取出進(jìn)行洗滌、過濾和干燥后，置入IM NaOH溶液中，在60°C下攪拌6 h，再經(jīng)洗滌、過濾和干燥，最后在550°C下焙燒5 h即得絲光沸石分子篩。
[0010]實(shí)施例二
1、稻殼灰的制備:具體是將稻殼用水清洗，除去灰塵以及稻桿，置于烘箱中干燥；再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3 %的硫酸浸泡4 h，用去離子水洗至中性并干燥；將干燥的稻殼置于600 °C的電阻爐中煅燒4 h，磨細(xì)即得稻殼灰；
2、絲光沸石分子篩的制備:在85°C條件下，按比例將氫氧化鈉、稻殼灰、正丁胺和去離子水混合攪拌后得A液，將氫氧化鋁加入適量的去離子水得B液；A液和B液中各物質(zhì)的摩爾比為 Si02:Na20=6，SiO2:Al203=70，Si02:C4H9NH2=3，H2O: Si02=40，其中 A 液中加去離子水量為總水量的4/5，B液中僅為1/5 ;將A液加到B液混合攪拌4 h后導(dǎo)入高壓反應(yīng)釜中，在160°C下晶化72 h，取出進(jìn)行洗滌、過濾和干燥后，置入IM NaOH溶液中，在65°C下攪拌4 h，再經(jīng)洗滌、過濾和干燥，最后在550°C下焙燒5 h即得絲光沸石分子篩。
【權(quán)利要求】
1.一種以稻殼為硅源制備絲光沸石分子篩的方法，其特征在于采用以下步驟:(I)采用酸溶-熱解法制得二氧化硅含量高達(dá)99%稻殼灰；(2)在8(T85°C條件下，按比例將氫氧化鈉、稻殼灰、正丁胺C4H9NH2和去離子水混合攪拌后得A液，將氫氧化鋁加入適量去離子水得B液，將A液加到B液混合攪拌4 h后導(dǎo)入高壓反應(yīng)釜中，在15(Tl60°C下晶化72~84 h，洗滌、過濾和干燥后置入IM NaOH溶液中，在6(T65°C下攪拌4飛h，再經(jīng)洗滌、過濾和干燥，最后在550°C下焙燒5 h即得絲光沸石分子篩。
2.如權(quán)利要求1所述的一種以稻殼為硅源制備絲光沸石分子篩的方法，特征在于:步驟(I)具體是將稻殼用水清洗，除去灰塵以及稻桿，置于烘箱中干燥；再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的硫酸浸泡4 h，用去離子水洗至中性并干燥；將干燥的稻殼置于600 1:的電阻爐中煅燒4 h，磨細(xì)即得稻殼灰。
3.如權(quán)利要求1所述的一種以稻殼為硅源制備絲光沸石微孔分子篩的方法，特征在于:步驟(2)中A液和B液中各物質(zhì)的摩爾比為Si02:Na20=6，Si02:Al203=70，Si02: C4H9NH2=3,H20:Si02 =40，其中A液中加去離子水量為總水量的4/5，B液中僅為1/5。
【文檔編號】C01B39/26GK103991880SQ201410234476
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】許珂敬, 張迎迎, 史曉慧 申請人:山東理工大學(xué)