本发明属于光催化剂材料的制备领域，具体涉及用于vocs降解的分子筛光催化剂的制备方法及应用。
背景技术：
近年来，国内外科学工作者针对沸石分子筛光催化作用本质和环境净化方面的应用开展了大量工作并取得了丰硕成果。沸石分子筛由于其周期性孔道结构特征和独特的催化择形优势，与传统半导体材料相比，其在复杂组分污染物治理及选择性有机合成等方面呈现迥异的光催化行为并突显潜在的应用前景。在全球气温日趋变暖的今天，如何减少碳排放正成为当今科学家研究的热点和难点。光催化矿化污染物虽然对于环境治理贡献很大，但与上述努力方向相背，那么如何解决这个看似矛盾的问题已成为一大研究内容。基于此，我们更换原有的研究思路，不再围绕矿化这一单纯目标，而是试图通过对反应过程控制或催化体系的调变，以获得预期中间态产物或者其他终端物质，而非无机二氧化碳，这样既减少了碳排放，又对污染物分子实现了选择性转化，达到了前后双赢的效果，显然这样的设计理念和反应模式更具现实意义和价值。
cn102172524a公开了一种用于低温消除vocs气体的层状氧化锰催化剂制备方法和应用。该催化剂制备工艺简单、使用价廉的原材料、实用性强，但是无法在室温下消除vocs气体。
cn102974322a公开了一种疏水性的硅胶复合树脂基vocs吸附剂。该硅胶表面不仅显示超疏水性，而且具有较大的比表面积，但是其对vocs气体的选择性吸附能力有待提高。
cn104083988a公开了一种vocs废气处理方法。采用有机物处理方法去除废气中的vocs，整个处理过程简单易操作、处理效率高、所需设备少、设备能耗低，对节约资源减少成本具有重大意义，但是这种方法不可避免地会产生较大的二次污染。
以上报道存在vocs完全消除温度高、废气转化率低、选择性吸附差、成本高、制备工艺繁琐以及无形中增加了碳排放量等亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供用于vocs降解的沸石分子筛光催化剂的制备方法及应用。该沸石分子筛先后经有机酸及在不同气氛下高温煅烧处理后，使分子筛表面微观化学性质得以调控，通过对分子筛进行改性处理，将其应用于异丙醇光催化实验中，产物中只有少量二氧化碳生成，丙酮量几乎为零，相反却有大量的丙烯生成，实现了异丙醇光催化反应过程在选择性氧化、选择性矿化以及选择性转化为丙烯三种不同反应路径间的可控切换。该催化剂处理工艺简单、成本低、周期短、丙烯产率高、co2排放少，具有广泛应用前景。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于vocs降解的分子筛光催化剂的制备方法，首先将沸石分子筛经过有机酸处理，然后进行煅烧处理，具体包括以下步骤：
（1）有机酸处理沸石分子筛
称取1-5g有机酸，用去离子水溶解，然后转移至100ml容量瓶中，洗涤，定容，制得有机酸溶液；在室温下，将7g沸石分子筛加入到配好的有机酸溶液中，搅拌反应1-10h；然后离心、水洗、抽滤、烘干，得到有机酸处理后的分子筛催化剂；
（2）沸石分子筛的煅烧处理
将步骤（1）得到的有机酸处理后的分子筛催化剂放置于高温管式炉中，常温下通入气体30min排除管内空气，然后升温至500-900℃，煅烧1-10h，待温度降至400℃时关闭气体，通入氮气吹扫，直至降到室温；取出样品放入真空烘箱中，在200℃下恒温3h，降至室温后密封保存在干燥器内备用。
所述沸石分子筛为mfi结构的zsm-5、β和y型沸石分子筛中的任一种。
所述的有机酸为草酸、硬脂酸、油酸、柠檬酸和月桂酸中的一种或多种。
步骤（2）中的煅烧处理气氛为nh3、o2、n2、h2、ar、he和空气中的一种或多种。
步骤（2）中的通气速率为100-200ml/min。
步骤（2）中的升温速率为1-10℃/min。
本发明的显著优点在于：
1）对沸石分子筛进行高温煅烧处理以期改变材料微观表面化学环境，在以异丙醇光催化氧化的典型反应中，只有少量二氧化碳生成，丙酮量几乎为零，相反却有大量的丙烯生成，显著地减少了碳排放量；
2）通过对分子筛进行改性处理，实现了异丙醇光催化反应过程在选择性氧化、选择性矿化以及选择性转化为丙烯三种不同反应路径间的可控切换。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
1、草酸处理zsm-5
用电子天平称取3.2g的c2h2o4·2h2o固体，用去离子水溶解，然后转移至100ml容量瓶中，洗涤，定容，制得0.25mol/l草酸溶液；在室温下，将7gzsm-5沸石分子筛加入到草酸溶液中，搅拌反应10h；然后离心、水洗、抽滤、烘干，得到草酸处理后的分子筛催化剂。
、zsm-5在h2气氛下高温煅烧处理
将上述得到的草酸处理后的分子筛催化剂放置于高温管式炉中，以150ml/min的速率通入h2，常温下通气30min排除管内空气，然后以5℃/min的速率升温至900℃保温10h，待温度降至400℃时关闭h2，通入氮气吹扫，直至降到室温；取出样品放入真空烘箱中，在200℃下恒温3h，降至室温后密封保存在干燥器内备用。
、活性测试
（1）催化剂预处理
取20克上述制得的分子筛光催化剂样品置于马弗炉中，以5℃/min的速率升温至120℃保温1h，再以3℃/min的速率升温至500℃保温6h，待降至室温后密封保存于干燥器内待用。
（2）光催化实验
光催化降解反应在自行设计的微型常压连续反应装置上进行。反应器由一根长15cm石英玻璃管及四支4w紫外杀菌灯（philips，主波长为254nm）组成，反应器外加一个不透光的防护套管。分子筛光催化剂的装载量为0.2g，粒径为70~80目。污染气体异丙醇的初始浓度约为150ppm，反应气体总流量设定为20ml/min，压力设定为0.2mpa，反应温度通过风扇吹动空气来保持稳定，反应温度控制在30~40℃（由热电偶监测）。反应产物由在线色谱（hp6890）每隔30min自动取样，由fid（氢火焰离子检测器）和tcd（热导池检测器）分析反应产物。
实施例2
具体zsm-5处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于将草酸改为油酸，搅拌反应10小时改为1小时。
实施例3
具体zsm-5处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于将草酸改为月桂酸，将h2改为he。
实施例4
具体zsm-5处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于将草酸改为柠檬酸，将h2改为nh3，煅烧温度900℃改为500℃。
实施例5
具体zsm-5处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于将煅烧温度900℃改为800℃。
实施例6
具体zsm-5处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于将煅烧温度900℃改为600℃。
实施例7
具体zsm-5处理方法与本部分实施例5基本相同，不同之处在于将草酸改为草酸与油酸的混合物，质量比为4:1。
实施例8
具体zsm-5处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于将h2改为n2，煅烧温度900℃改为700℃。
实施例9
具体zsm-5处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于将h2改为o2，煅烧温度900℃改为600℃。
实施例10
具体zsm-5处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于zsm-5没有经过有机酸及不同气氛的高温煅烧处理。
实施例11
具体分子筛处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例12
具体分子筛处理方法与本部分实施例2基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例13
具体分子筛处理方法与本部分实施例3基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例14
具体分子筛处理方法与本部分实施例4基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例15
具体分子筛处理方法与本部分实施例5基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例16
具体分子筛处理方法与本部分实施例6基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例17
具体分子筛处理方法与本部分实施例7基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例18
具体分子筛处理方法与本部分实施例8基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例19
具体分子筛处理方法与本部分实施例9基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例20
具体分子筛处理方法与本部分实施例10基本相同，不同之处在于将zsm-5改为y型沸石分子筛。
实施例21
具体分子筛处理方法与本部分实施例1基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
实施例22
具体分子筛处理方法与本部分实施例2基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
实施例23
具体分子筛处理方法与本部分实施例3基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
实施例24
具体分子筛处理方法与本部分实施例4基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
实施例25
具体分子筛处理方法与本部分实施例5基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
实施例26
具体分子筛处理方法与本部分实施例6基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
实施例27
具体分子筛处理方法与本部分实施例7基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
实施例28
具体分子筛处理方法与本部分实施例8基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
实施例29
具体分子筛处理方法与本部分实施例9基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
实施例30
具体分子筛处理方法与本部分实施例10基本相同，不同之处在于将zsm-5改为β沸石分子筛。
表1采用不同有机酸及不同气氛处理的分子筛光催化降解150ppm异丙醇的co2和丙烯产量
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。