【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于催化降解，具體涉及一種多級孔zsm-11分子篩及其制備方法、分子篩催化劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、作為典型的非甾體抗炎藥物，對乙酰氨基酚在為人類減輕病痛的同時，也隨著生產和使用過程進入到自然界水體中。由于對乙酰氨基酚在水體中易富集、耐受性強、難生物降解等特點使得其在傳統的水處理技術中難以被有效去除，對生態平衡和人類飲水安全構成嚴重威脅。去除水體中殘留的對乙酰氨基酚是目前亟待解決的環境問題，因此探索一種高效去除對乙酰氨基酚的方法對維護生態平衡和保護人類健康至關重要。近年來，基于過渡金屬活化過硫酸鹽以產生活性氧物種的高級氧化技術在降解有機污染物方面備受關注。
2、研究表明，由于co3+/co2+具有較高的標準氧化還原電勢(1.92v)，因此鈷(co)被認為是活化過硫酸鹽的最佳的過渡金屬。co物種通常被負載在石墨烯、碳納米管和金屬有機框架材料衍生的多孔碳等各類碳材料載體上。然而，這些碳材料普遍存在生產工藝復雜、合成成本高以及機械強度低等缺點，極大限制了其在高級氧化
中的實際應用。因此，探索新型載體材料以提高催化劑在實際應用中的可行性是該領域的熱點和難點課題。分子篩是一種具有規則孔道結構的無機晶體材料，其具有較大的比表面積、易調變的元素組成、易修飾的表面官能團、可調控的孔道尺寸、良好的水熱穩定性、高的機械強度以及綠色環保等優點，是高級氧化
中的理想載體材料之一。其中，zsm-11分子篩(mel拓撲結構)具有二維十元環孔道結構，兩條直孔道分別平行于a軸和b軸，并且相互垂直交叉形成兩種尺寸的交
3、然而傳統的微孔分子篩的孔尺寸在2nm以下，這嚴重限制了反應物和降解中間體的擴散與傳輸，影響催化劑的性能。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種多級孔zsm-11分子篩及其制備方法、分子篩催化劑及其制備方法和應用，本專利技術提供的分子篩能夠極大縮短擴散路徑，強化擴散傳質，同時創造出的更大比表面積有利于金屬活性組分的分散，提高活性位點的可觸及性和利用率。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、本專利技術提供了一種多級孔zsm-11分子篩的制備方法，包括以下步驟：
4、將四丁基氫氧化銨溶液、氫氧化鈉、硅溶膠和水第一混合，得到凝膠體系；
5、將所述凝膠體系依次進行動態晶化和第一焙燒，得到母體zsm-11分子篩；
6、將所述母體zsm-11分子篩和四丁基氫氧化銨溶液第二混合，得到分散體系；
7、將所述分散體系依次進行靜態晶化和第二焙燒，得到初級zsm-11分子篩；
8、將所述初級zsm-11分子篩置于氯化銨溶液中進行離子交換后，經第三焙燒，得到所述多級孔zsm-11分子篩。
9、優選的，所述第一混合中，所述四丁基氫氧化銨溶液的質量濃度為10～25％；
10、所述硅溶膠的固含量為25～40％；
11、所述四丁基氫氧化銨溶液中的四丁基氫氧化銨、硅溶膠中的二氧化硅、水和氫氧化鈉的摩爾比為4.5～18：60～180：810～2250：9～18；
12、所述第一混合在攪拌的條件下進行，所述攪拌的溫度為室溫，時間為18～30h。
13、優選的，所述動態晶化在轉動的條件下進行，所述轉數為10～20rpm。
14、所述動態晶化包括依次進行第一階段晶化、第二階段晶化和第三階段晶化；
15、所述第一階段晶化的溫度為70～90℃，時間為36～72h；
16、所述第二階段晶化的溫度為110～130℃，時間為36～72h；
17、所述第三階段晶化的溫度為150～170℃，時間為20～36h；
18、所述第一焙燒的溫度為570～600℃，保溫時間為12～18h。
19、優選的，所述第二混合中，所述四丁基氫氧化銨溶液的濃度為0.40～1.4mol/l；
20、所述母體zsm-11分子篩和四丁基氫氧化銨溶液的用量比為1g：10～25ml；
21、所述第二混合在攪拌的條件下進行，所述攪拌的時間為30～120min。
22、優選的，所述靜態晶化的溫度為150～180℃，時間為36～72h；
23、所述第二焙燒的溫度為570～600℃，保溫時間為12～18h；
24、所述離子交換的溫度為60～80℃，時間為8～12h，重復3次；
25、所述第三焙燒的溫度為570～600℃，保溫時間為6～12h。
26、本專利技術還提供了上述技術方案所述的制備方法制備得到的多級孔zsm-11分子篩。
27、本專利技術還提供了一種分子篩催化劑，包括多級孔zsm-11分子篩以及負載在多級孔zsm-11分子篩上的過渡金屬氧化物；
28、所述多級孔zsm-11分子篩為上述技術方案所述的多級孔zsm-11分子篩；
29、所述過渡金屬氧化物包括co3o4、fe3o4、mn3o4或cuo。
30、優選的，所述過渡金屬氧化物的負載質量百分含量為10～15％；
31、所述過渡金屬氧化物的平均粒徑為2～3.5nm。
32、本專利技術還提供了上述技術方案所述的分子篩催化劑的制備方法，包括以下步驟：
33、將聚乙烯醇、過渡金屬鹽和水混合，得到金屬鹽溶液；所述過渡金屬鹽包括鈷鹽、鐵鹽、錳鹽或銅鹽；
34、將多級孔zsm-11分子篩和水混合，得到分子篩料液；
35、在攪拌的條件下，將所述分子篩料液滴入所述金屬鹽溶液中，繼續攪拌后，進行焙燒，得到所述分子篩催化劑。
36、本專利技術還提供了上述技術方案所述的分子篩催化劑或上述技術方案所述制備方法制備得到的分子篩催化劑在催化降解非甾體藥物或抗生素中的應用。
37、本專利技術提供了一種多級孔zsm-11分子篩的制備方法，包括以下步驟：將四丁基氫氧化銨溶液、氫氧化鈉、硅溶膠和水第一混合，得到凝膠體系；將所述凝膠體系依次進行動態晶化和第一焙燒，得到母體zsm-11分子篩；將所述母體zsm-11分子篩和四丁基氫氧化銨溶液第二混合，得到分散體系；將所述分散體系依次進行靜態晶化和第二焙燒，得到初級zsm-11分子篩；將所述初級zsm-11分子篩置于氯化銨溶液中進行離子交換后，經第三焙燒，得到所述多級孔zsm-11分子篩。本專利技術采用“溶解-重結晶”法合成多級孔zsm-11分子篩，能夠極大縮短擴散路徑，強化擴散傳質，同時創造出的更大比表面積有利于金屬活性組分的分散，提高活性位點的可觸及性和利用率。
38、本專利技術還提供了一種分子篩催化劑的制備方法，包括以下步驟：將聚乙烯醇(pva)、過渡金屬鹽和水混合，得到金屬鹽溶液；將多級孔zsm-11分子篩和水混合，得到分子篩料液；本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種多級孔ZSM-11分子篩的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一混合中，所述四丁基氫氧化銨溶液的質量濃度為10～25％；
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述動態晶化在轉動的條件下進行，所述轉數為10～20rpm。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二混合中，所述四丁基氫氧化銨溶液的濃度為0.40～1.4mol/L；
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述靜態晶化的溫度為150～180℃，時間為36～72h；
6.權利要求1～5任一項所述的制備方法制備得到的多級孔ZSM-11分子篩。
7.一種分子篩催化劑，其特征在于，包括多級孔ZSM-11分子篩以及負載在多級孔ZSM-11分子篩上的過渡金屬氧化物；
8.根據權利要求7所述的分子篩催化劑，其特征在于，所述過渡金屬氧化物的負載質量百分含量為10～15％；
9.權利要求7或8所述的分子篩催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：>
10.權利要求7或8所述的分子篩催化劑或權利要求9所述制備方法制備得到的分子篩催化劑在催化降解非甾體藥物或抗生素中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種多級孔zsm-11分子篩的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一混合中，所述四丁基氫氧化銨溶液的質量濃度為10～25％；
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述動態晶化在轉動的條件下進行，所述轉數為10～20rpm。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二混合中，所述四丁基氫氧化銨溶液的濃度為0.40～1.4mol/l；
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述靜態晶化的溫度為150～180℃，時間為36～72...
【專利技術屬性】
技術研發人員：原凱，句宇廷，路寧悅，楊雪，吳剛，段曉，
申請(專利權)人：長治醫學院，
類型：發明
國別省市：
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