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一种CO2多级孔纳米管分子筛吸附剂及其制备方法 

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申请/专利权人:中国环境科学研究院

摘要:本发明公开了一种CO2多级孔纳米管分子筛吸附剂及其制备方法,基于异核原位锚定取代机制,采用两步核化协同一步干胶晶化法,原位制备骨架金属与异核金属氧化物超细纳米团簇共修饰的ZSM‑5分子筛,其中骨架金属离子半径高于异核金属氧化物的离子半径;骨架金属均匀分散于ZSM‑5骨架上,异核金属氧化物超细纳米团簇高度分散于ZSM‑5表面,同时在ZSM‑5基体表面暴露较多的氧空位、酸性位点等活性位点;本发明采用碳纳米管、碳纤维等模板剂,同时结合聚季铵盐等软模板剂,制备多级孔纳米管结构分子筛,该吸附剂比表面积高、孔隙发达、气体扩散性好,有利于活性位点的暴露,提高吸附容量和吸附效率。

主权项:1.一种CO2多级孔纳米管分子筛吸附剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:以氢氧化钠、四丙基氢氧化铵或四丙基溴化铵、硅组分、铝组分、氨水、聚季铵盐、过渡金属盐的混合液为原料,制备具有骨架晶格金属的M-ZSM-5晶核溶液A;S2:向M-ZSM-5晶核溶液A中加入异核金属N,经过在一定压力和温度下成核化,制备表面金属M分散负载的N-ZSM-5的晶核溶液B;S3:向上述晶核溶液B中加入一定量的浸渍过有机胺及硅烷的碳纳米纤维和碳纳米管模板剂、乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化铵、聚季铵盐溶剂,经超声加热搅拌、干胶化,转移至聚四氟反应釜内,在一定压力和温度下晶化,经三段焙烧后得到骨架晶格金属N和骨架外超细纳米团簇MOx内外表面共修饰的ZSM-5纳米管;将得到的ZSM-5纳米管浸渍至有机胺或者硅烷溶剂中,干燥后得到CO2多级孔纳米管分子筛吸附剂;其中,M代表过渡金属元素,N代表过渡金属或稀土金属元素,N-ZSM-5为具有MFI结构的多级孔纳米管分子筛,MOx超细纳米团簇为金属M的超细纳米团簇氧化物,呈高分散状态,N为金属离子半径高于M的金属元素。

全文数据:

权利要求:

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