System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种以稻谷壳为硅源和模板固相合成分子筛的方法技术_技高网
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一种以稻谷壳为硅源和模板固相合成分子筛的方法技术

技术编号:43201688 阅读:6 留言:0更新日期:2024-11-01 20:20
本发明专利技术公开了一种以稻谷壳为硅源和模板固相合成分子筛的方法,包括如下步骤:(1)将稻谷壳粉置于盐酸溶液中浸泡,再将其进行油浴加热,以去除其中的杂质,接着将得到的悬浮液用去离子水洗涤至中性,然后置于烘箱中干燥;(2)将步骤(1)所得的物料、结构导向剂、NaAlO<subgt;2</subgt;和NaOH充分研磨混合均匀,然后进行晶化,该结构导向剂为四丙基氢氧化铵和/或正丁胺;(3)将步骤(2)所得的物料进行高温焙烧,以去除有机纤维素及模板组分,即得所述分子筛。本发明专利技术有效解决了传统分子筛制备过程中废水排放量大、成本高昂的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废弃生物质资源化利用,具体涉及一种以稻谷壳为硅源和模板固相合成分子筛的方法


技术介绍

1、根据国家统计局发布的粮食产量数据,2023年我国水稻的总产量达到了20660万吨。稻谷壳作为加工大米的主要农业副产品之一,其质量约占稻谷总质量的20%,大约为4132万吨。传统上,稻谷壳作为农业废弃物,常被直接焚烧或遗弃,这给环境带来了严重影响。然而,随着人们对可持续发展和资源循环利用的日益重视,稻谷壳的合理资源化利用被赋予了新的价值。研究表明,经过高温充分焙烧的稻谷壳产物中,硅含量能够达到90%以上,这使得富硅的稻谷壳在制备分子筛材料中具有潜在的应用价值。

2、分子筛因其出色的热稳定性、适宜的酸性质和独特的孔道结构,已广泛应用于催化热裂解反应研究。然而,传统的水热法制备分子筛过程中会产生大量废水,这不仅对环境造成污染,也增加了生产成本。因此,开发一种简单且环保的分子筛制备技术具有重要意义。

3、cn 105731485a公开了一种利用稻谷壳制备多级孔道沸石分子筛的方法。该合成过程需要消耗大量水,其具体的合成步骤如下:按重量份数计,选取30-35份稻谷壳、5-8份naalo2、45-55份去离子水、3-5份naoh和0.5-0.8份tpaoh,混合搅拌均匀后加入不锈钢反应釜中,升温至150-160℃,反应20-30h后取出,进行离心分离得到沉淀物,并用去离子水冲洗2-4次,然后在80-100℃的烘箱中干燥。干燥后,将沉淀物置于马弗炉中,在500-600℃下进行焙烧4-6h,冷却后取出所得晶体。接着,取5-7g naalo2和20-25g naoh溶解在600-650ml蒸馏水中,搅拌至固体完全溶解,然后加入50-60g白炭黑,搅拌混合2-3h形成凝胶。向凝胶中加入上述晶体的3-5%作为晶种,搅拌分散均匀后,将混合凝胶加入不锈钢反应釜中,在130-140℃下晶化50-80h。晶化结束后,用去离子水反复冲洗产物直至滤液呈中性,然后将冲洗后的产物放入100-120℃的烘箱中干燥6-8h,即可得到多级孔道沸石分子筛。尽管上述现有技术利用稻谷壳成功制备了分子筛,但其制备过程复杂,且会产生大量废水。


技术实现思路

1、本专利技术目的在于克服现有技术缺陷,提供一种以稻谷壳为硅源和模板固相合成分子筛的方法。

2、本专利技术的技术方案如下:

3、一种以稻谷壳为硅源和模板固相合成分子筛的方法,包括如下步骤:

4、(1)于室温下,将稻谷壳粉置于盐酸溶液中浸泡6-24h,再将其进行80-130℃油浴加热10min-1h,以去除其中的杂质,接着将得到的悬浮液用去离子水洗涤至中性,然后置于烘箱中干燥;

5、(2)将步骤(1)所得的物料、结构导向剂、naalo2和naoh以1.8-2.2g:3.5-4.5ml:0.008-0.012g:0-0.12g的比例充分研磨混合均匀,然后进行100-200℃晶化10-48h,该结构导向剂为四丙基氢氧化铵和/或正丁胺;

6、(3)将步骤(2)所得的物料进行500-600℃高温焙烧1-3h,以去除有机纤维素及模板组分,即得所述分子筛。

7、在本专利技术的一个优选实施方案中,所述步骤(1)中,所述盐酸溶液的浓度为2-15wt%。

8、进一步优选的,所述步骤(1)中,所述稻谷壳粉与所述盐酸溶液的比例为50-80g:1-2l。

9、在本专利技术的一个优选实施方案中,所述步骤(2)中,所述晶化的温度为110-170℃,时间为12-48h。

10、在本专利技术的一个优选实施方案中,所述步骤(3)中,所述高温培烧的温度为540-560℃,时间为1.5-2.5h。

11、进一步优选的,所述步骤(3)中,所述高温焙烧的升温速率为2-5℃/min。

12、在本专利技术的一个优选实施方案中,所述步骤(1)中,所述盐酸溶液的浓度为2-15wt%;所述步骤(2)中,所述晶化的温度为110-170℃,时间为12-48h;所述步骤(3)中,所述高温培烧的温度为540-560℃,时间为1.5-2.5h。

13、进一步优选的,所述步骤(1)中,所述稻谷壳粉与所述盐酸溶液的比例为50-80g:1-2l。

14、进一步优选的,所述步骤(3)中,所述高温培烧的升温速率为2-5℃/min。

15、进一步优选的,所述步骤(1)中,所述稻谷壳粉与所述盐酸溶液的比例为50-80g:1-2l;所述步骤(3)中,所述高温培烧的升温速率为2-5℃/min。

16、本专利技术的有益效果是:

17、1、本专利技术采用稻谷壳作为硅源和模板剂,通过简便的固相合成法来制备分子筛。在合成过程中,通过精确调控晶化温度、晶化时间、模板剂的种类及其用量等关键参数,能够制备出高结晶度的分子筛。这种方法有效解决了传统分子筛制备过程中废水排放量大、成本高昂的问题。

18、2、本专利技术的方法简便、节能环保,同时能够促进农业废弃物的高附加值利用,实现了废弃物的资源化和环境友好的双重效益。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种以稻谷壳为硅源和模板固相合成分子筛的方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述盐酸溶液的浓度为2-15wt%。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述稻谷壳粉与所述盐酸溶液的比例为50-80g:1-2L。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述晶化的温度为110-170℃,时间为12-48h。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述高温培烧的温度为540-560℃,时间为1.5-2.5h。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述高温焙烧的升温速率为2-5℃/min。

7.如权利要求1所述的应用,其特征在于:所述步骤(1)中,所述盐酸溶液的浓度为2-15wt%;所述步骤(2)中,所述晶化的温度为110-170℃,时间为12-48h;所述步骤(3)中,所述高温培烧的温度为540-560℃,时间为1.5-2.5h。

8.如权利要求7所述的应用,其特征在于:所述步骤(1)中,所述稻谷壳粉与所述盐酸溶液的比例为50-80g:1-2L。

9.如权利要求7所述的应用,其特征在于:所述步骤(3)中,所述高温培烧的升温速率为2-5℃/min。

10.如权利要求7所述的应用,其特征在于:所述步骤(1)中,所述稻谷壳粉与所述盐酸溶液的比例为50-80g:1-2L;所述步骤(3)中,所述高温培烧的升温速率为2-5℃/min。

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【技术特征摘要】

1.一种以稻谷壳为硅源和模板固相合成分子筛的方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述盐酸溶液的浓度为2-15wt%。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述稻谷壳粉与所述盐酸溶液的比例为50-80g:1-2l。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述晶化的温度为110-170℃,时间为12-48h。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述高温培烧的温度为540-560℃,时间为1.5-2.5h。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述高温焙烧的升温速率为2-5℃/min。

【专利技术属性】
技术研发人员:詹国武江波边娟娟董雪雪雷赟蔡东仁
申请(专利权)人:华侨大学
类型:发明
国别省市:

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