Y型蜂窝分子筛疏水改性及对二甲苯吸附性能研究

吴琼,栾志强,崔振 ,范会平,李凯,梁国杰

(1.军事科学院防化研究院，北京 100191；2.山东淄博正轩稀土催化材料有限公司，山东 淄博 261003；3.福建宁德新能源科技有限公司，福建 宁德 352000)

挥发性有机化合物(VOCs)的污染治理是我国大气污染治理的重点之一。吸附法是目前VOCs治理的主流技术[1-3]。硅铝分子筛由于具有耐高温、不可燃等优点，是低浓度VOCs净化的关键材料之一。其中Y 型分子筛由于具有0.8～0.9 nm的孔隙结构，特别适合苯系物的吸附净化。普通的Y型分子筛硅铝比低，亲水性强，废气湿度较高时由于水分子的竞争吸附作用，对有机物的吸附能力较低。研究表明[4-8]，高温水热处理可有效提高其疏水性能。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

Y型蜂窝分子筛,工业品，直径4 cm、高度5 cm的圆柱体，蜂窝孔数为4孔/cm2，结晶度为88%，n(Si)/n(Al)为5.1；对二甲苯，分析纯;硫酸铵，化学纯；氩气，纯度>99.99%。

AR847温湿度计；Autosorb-1MP型比表面积分析仪;岛津XRF-1800扫描型X射线荧光光谱仪;SP-3400气相色谱仪。

1.2 Y型蜂窝分子筛疏水改性

高温水热改性实验见图1。

图1 高温水热改性分子筛实验装置图Fig.1 The hydrothermal treatment equipment1.氩气钢瓶；2.流量计；3.稳压阀；4.阀门；5.盛水容量瓶；6.管式炉；7.温控仪；8.尾气吸收装置

1.3 材料表征

1.3.1 分子筛比表面积测试 采用Autosorb-1MP型比表面积分析仪，在液氮温度(77 K)下，利用氮气的静态吸附容量测定氮气吸附等温线，计算出分子筛的比表面积。

1.3.2 分子筛元素分析 采用岛津XRF-1800扫描型X射线荧光光谱仪分析样品中的元素含量，以确定样品的钠含量和硅铝比。X射线管为：4 kW，薄窗，Rh靶；最大功率60 kV，140 mA；扫描速度 30(°)/min。

1.4 对二甲苯动态吸附性能

实验装置见图2。