可释放负氧离子的Li-LSX型制氧分子筛的制备方法与流程

文档序号:36295090发布日期:2023-12-07 04:22阅读:41来源:国知局

本发明涉及功能性制氧分子筛材料,具体涉及一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛的制备方法。


背景技术:

1、吸附剂是影响变压吸附分离气体技术的关键。常用的制氧分子筛有a型和x型两种,a型分子筛的氮氧分离系数小于x型。x型分子筛为fau结构,根据硅铝比不同可分为x型(si/al=1.2-1.5)和低硅铝比x型分子筛(lsx型,si/al<1.2)。lsx型与a型分子筛具有相同的骨架负电荷,并维持x型的孔容、孔直径,显著改善了吸附性能。

2、将lsx分子筛锂化后得到的li-lsx分子筛可获得制氧分子筛产品。经过锂化后得到的li-lsx分子筛比常规x型分子筛更加适合空气分离,研究表明li改性的分子筛其氮气吸附量明显增加。目前报道最多且性能优良的吸附剂就是锂化x型沸石分子筛,特别是锂交换的低硅铝x型沸石分子筛(li-lsx)。

3、空气负离子也称为负氧离子,是空气中的氧分子获得多余电子成为带负电的氧气离子。负氧离子对人体的健康与环境保护均有积极的作用。负氧离子可与空气中的病菌、烟尘等微粒结合使其沉降,同时还可吸收甲醛等有害挥发气体而达到空气晶化的目的。负氧离子在医学界被称为“维他氧”、“长寿素”,具有缓解疲劳、提升睡眠质量、降低血压等积极作用。此外,负氧离子还有杀菌功能,负氧离子的强氧化作用以及生物活性使得细菌的细胞膜破坏,原生质酶活性降低从而杀灭病菌。

4、目前市场上的制氧机用分子筛主要为li-lsx型分子筛,不具备产生负氧离子的功能,鲜有研究报道关于能够释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛。公开号cn115382504a公开了一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛及其制备方法,其是将稀土氧化物纳米颗粒喷涂在li-lsx分子筛表面后煅烧得到可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛。虽然他们得到了能够释放负氧离子的分子筛,但是他们采用的是喷涂覆盖的方法将稀土氧化物纳米颗粒负载在分子筛表面,存在稀土氧化物纳米颗粒负载不牢靠脱离分子筛,造成负氧离子释放效率低,分子筛使用时间较短等问题。因此,本申请针对上述问题对可释放负氧离子的li-lsx制氧分子筛的制备方法进行改进。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有可释放负氧离子的li-lsx制氧分子筛在制备方法上的不足,本发明提供一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛的制备方法。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

5、一方面,本发明提供一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛的制备方法,所述制氧分子筛是将稀土氧化物原位封装到li-lsx分子筛中。

6、具体地,所述制氧分子筛按照以下步骤制备:

7、(1)将偏铝酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾与去离子水混合制备混合液1,将稀土氧化物分散在去离子水中制备稀土氧化物分散液;随后将混合液1和稀土氧化物分散液均匀混合得到混合液2,其中混合液1与稀土氧化物分散液的体积比为1:0.2-0.6;随后在混合液2中缓慢加入水玻璃,在室温下搅拌1小时以上,升温到50℃以上再继续搅拌2-4小时,,将该凝胶置于60-80℃烘箱中静态老化24-36h,然后升温至100-120℃静态晶化6-10h,经洗涤至ph<9于105℃干燥后获得装载有稀土氧化物的lsx分子筛。

8、(2)将装载有稀土氧化物的lsx分子筛与licl溶液以1:15的质量比混合,密封置于90℃水浴中,搅拌1h,随后静置3h以上,真空抽滤,获得交换一次的lsx分子筛,以相同条件重复交换2次,交换完成后置于90-110℃烘干2-4h,获得li-lsx分子筛。

9、(3)将li-lsx分子筛与凹凸棒粘土按照4.0:0.4-1的重量比机械混合均匀,加入水造粒,成型后的li-lsx分子筛样品在90-120℃干燥1h,随后以3-6℃/min的升温速率加热到350-450℃,恒温焙烧8-10h,即得可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛产品。

10、优选地,步骤(1)中的稀土氧化物包括但不限于氧化铈、氧化镧、氧化钕中的一种或多种;所述稀土氧化物由摩尔比为8~9.5:0.2~1:0.3~1的氧化铈:氧化镧:氧化钕组成;所述稀土氧化物分散液按照以下步骤制备:按照上述摩尔比称取各原料,随后与去离子水混合超声分散20min,去离子水与稀土氧化物的质量比为20:1;该分散液随配随用。

11、优选地,步骤(2)中licl溶液的浓度为0.4~0.6mol/l。

12、优选地,步骤(3)中凹凸棒黏土的粒度为325~1250目。

13、优选地,所述步骤(6)中最佳的焙烧温度为420℃。

14、优选地,所述可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛中负载的稀土氧化物的含量占分子筛总重量的1-15%。

15、(三)有益效果

16、本发明提供了一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛的制备方法。所述可释放负氧离子制氧分子筛是将由ceo2、la2o3、nd2o3中的一种或多种组成的稀土氧化物于试剂偏铝酸钠、硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾得到装载有稀土氧化物的lsx分子筛,再通过锂离子交换法制备li-lsx分子筛,经与凹凸棒土混合造粒成型后得到的。本发明所述可释放负氧离子制氧分子筛是将稀土氧化物以原位封装的方式负载在分子筛孔洞内,所述分子筛能够实现高效释放负氧离子的能力,所述分子筛制备方法简单,能够将稀土氧化物稳定地封装在分子筛孔洞内,提高分子筛利用度。



技术特征:

1.一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛,其特征在于,所述制氧分子筛是将稀土氧化物原位封装到li-lsx分子筛中。

2.如权利要求1所述的一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛,其特征在于,所述制氧分子筛按照以下步骤制备:

3.根据权利要求1所述的一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛,其特征在于,稀土氧化物包括但不限于氧化铈、氧化镧、氧化钕中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛,其特征在于,所述稀土氧化物由摩尔比为8~9.5:0.2~1:0.3~1的氧化铈:氧化镧:氧化钕组成。

5.根据权利要求1所述的一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛,其特征在于,所述可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛中装载的稀土氧化物的含量占分子筛总重量的1-15%。

6.根据权利要求2所述的一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛的制备方法,其特征在于,所述稀土氧化物分散液按照以下步骤制备:按照上述摩尔比8~9.5:0.2~1:0.3~1的氧化铈:氧化镧:氧化钕称取各原料,随后与去离子水混合超声分散20min以上,去离子水与稀土氧化物的质量比为20:1;该分散液随配随用。

7.根据权利要求2所述的一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛的制备方法,其特征在于,步骤(2)中licl溶液的浓度为0.4~0.6mol/l。

8.根据权利要求2所述的一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛的制备方法,其特征在于,步骤(3)中凹凸棒黏土的粒度为325~1250目。

9.根据权利要求2所述的一种可释放负氧离子的li-lsx型制氧分子筛的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中最佳的焙烧温度为420℃。


技术总结
本发明提供一种可释放负氧离子的Li‑LSX型制氧分子筛及其制备方法,涉及功能性制氧分子筛材料技术领域领域。所述可释放负氧离子制氧分子筛是将由CeO2、La2O3、Nd2O3中的一种或多种组成的稀土氧化物于试剂偏铝酸钠、硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾得到装载有稀土氧化物的LSX分子筛,再通过锂离子交换法制备Li‑LSX分子筛,经与凹凸棒土混合造粒成型后得到的。本发明所述可释放负氧离子制氧分子筛是将稀土氧化物以原位封装的方式负载在分子筛孔洞内,所述分子筛能够实现高效释放负氧离子的能力,所述分子筛制备方法简单,能够将稀土氧化物稳定地封装在分子筛孔洞内,提高分子筛利用度。

技术研发人员:海书杰,海景元,李奕澎,买少展,刘亚楠,白宇宙
受保护的技术使用者:帧元国际抗衰技术(河南)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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