[发明专利]一种载体改性的银基乙烯脱除剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种载体改性的银基乙烯脱除剂及其制备方法和应用，该脱除剂的制备包括以下步骤：(1)载体预处理：将分子筛载体过筛、干燥、活化后冷却备用；(2)载体改性：将步骤(1)所述预处理后的分子筛载体加入到酸溶液中，冷凝回流处理，再经过离心、抽滤、洗涤至中性为止，最后干燥得到改性分子筛载体；(3)活性组分担载：将改性后分子筛载体加入到银的前驱物溶液中，分散后放入真空条件下老化、干燥，并在的O₂/惰性气体气氛中焙烧后得到。本发明的乙烯脱除剂在常温条件下对乙烯具有高效的脱除性能和稳定性，具有可重复利用性；制备过程简便易行，制备成本较低。

技术领域

本发明属于乙烯脱除技术领域，具体涉及一种载体改性的银基乙烯脱除剂及其制备方法和应用。

背景技术

乙烯作为一种植物生长激素，在果蔬储存过程中大量的乙烯存在会加速果蔬的成熟腐败程度，造成果蔬的储藏时间短，过多的腐败果蔬带来巨大的经济损失。开发一种能够高效除去大气、密闭储藏空间中乙烯的材料具有极为重要的现实意义。

乙烯作为一种中性气体，具有难溶于水的特性，较难被降解或吸附。目前用于去除乙烯的主要方法有物理吸附法、直接氧化法、光催化法和热催化法。物理吸附法是采用活性炭、树脂和分子筛等多孔吸附剂，利用丰富的孔道结构使乙烯分子与孔壁产生较强的相互作用，发生吸附效应以达到脱出空气中乙烯的目的；但吸附容量有限，且对空气中的吸附质没有选择性，受到温度和湿度限制。直接氧化法常采用高锰酸钾做强氧化剂，将乙烯氧化成乙二醇或乙酸，高锰酸钾过量时可以将乙烯氧化成二氧化碳和水；但其不稳定、易受湿度影响，且不能过循环使用、副产物处理不便。光催化法是利用太阳光进行光催化降解乙烯的方法，虽然其具有绿色环保的特点，但由于受到白昼及气候的影响，使用上具有很大的限制。然而在果蔬储存空间里，常常是低温、潮湿、无光且要求绿色环保；这些苛刻的条件使得上述的方法都不适用。热脱除法降解乙烯虽然是目前十分受欢迎的一种高效方法，但通常需要在一定温度下进行，国内外多采用金属氧化物(Co₃O₄等)、二氧化硅/氧化铝或碳基材料担载金属在200℃甚至更高的温度下催化降解乙烯。虽然有一些室温下的催化材料，但常因为使用时长或湿度的问题使得其使用时长受到限制，可重复利用率低。HonglingYang曾采用Ag作为活性组分担载在分子筛上制备成室温下的乙烯催化剂，其在100ppm、7500mL/(g·h)测试条件下达到100％的催化效果的时长约为6h，在实际应用中仍然存在时长需要更换的问题，且未对改材料是否存在重复使用性进行探究(Hong L Y,Ma C Y,Zhang X,etal.Understanding the Active Sites of Ag/Zeolites and Deactivation Mechanismof Ethylene Catalytic Oxidation at Room Temperature[J].ACS Catalysis,2018,8(2):1248-1258.)。为了更能贴近在实际中的应用，即希望材料脱除乙烯的作用时间更长且能够重复再生使用，对于成本控制来说具有实际意义。本发明在上述文献基础上，对载体进行改性后担载Ag制备乙烯脱除材料，并对其的重复使用性能进行试验探究。

发明内容

本发明提供一种载体改性提升银基乙烯脱除剂的制备方法，将经过改性后的分子筛作为载体担载银制备乙烯脱除剂用于常压低温下分解乙烯气体。采用本发明制备得到的银基乙烯脱除剂具有高度分散的活性中心，制备成本低,具有优异的可重复使用性，在室温下对乙烯气体具有高效的催化性能和稳定性。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种载体改性的银基乙烯脱除剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)载体预处理：将分子筛载体过筛、干燥、活化后冷却备用；

(2)载体改性：将步骤(1)所述预处理后的分子筛载体加入到酸溶液中，冷凝回流处理，再经过离心、抽滤洗涤至中性为止，最后干燥得到改性分子筛载体；