[发明专利]一种吸附水中有机物的分子筛复合材料、制备方法及其应用

说明书

本发明提出一种吸附水中有机物的分子筛复合材料、制备方法及其应用，属于环境污染物治理领域。所述吸附水中有机物的分子筛复合材料中，Pt质量百分比为0.3～1.0wt.％，Ni质量百分比为1.0～2.0wt.％。该分子筛复合材料使用高硅USY(ultra‑stable Y)分子筛作为骨架，并负载Pt、Ni，得到PtNi/分子筛复合材料，复合材料在吸附水体中有机物后，可以通过升温使吸附的有机物实现原位分解，PtNi掺杂提高了活性位点的催化活性，分子筛骨架在热再生过程中保持稳定，有效避免传统吸附材料难再生、产生二次污染等问题，从而实现水体中有机物高效处理。

技术领域

本发明涉及环境污染物治理领域，具体涉及一种吸附水中有机物的PtNi负载分子筛、制备方法及其应用。

背景技术

水中有机物污染主要来源于城市污水、农业污水、工业污水，主要为各种烃类化合物、环烷烃和芳香烃及其衍生物等，对生态环境和人体健康产生较大危害。如大量需氧有机物进入水体，被好氧微生物分解，使溶解氧大幅下降，危害水生生物生长，一些具有蓄积性的芳香烃物种逐步随食物链富集，威胁人类健康。

通过吸附技术可以有效去除水中有机物，常用的吸附剂为活性炭。其优势是成本较低且具有丰富的孔隙结构，较大的比表面积使其具有较高的有机物吸附容量，但主要问题是后续再生困难，易自燃，因此活性炭处理水中有机物的同时也造成了固废污染。分子筛为一种硅铝酸盐，其同样具有发达的孔隙结构，且易于加热再生，结构在＜600℃时一般不受破坏，以上性质使其成为吸附材料研究的热点，具有替代活性炭的潜质。

吸附材料再生，一般通过热脱附并配备脱附污染物的处理设施，占地面积大、流程复杂。因此，制备具有较高有机物吸附容量、热稳定好、热再生简单的吸附剂，用于水中有机物控制，具有重要的应用价值。

发明内容

本发明提出一种吸附水中有机物的分子筛复合材料、制备方法及其应用，有机物吸附容量、热稳定好、热再生简单、经济效益高等优点。

本发明提出一种吸附水中有机物的分子筛复合材料，所述分子筛复合材料中，Pt质量百分比为0.3～1.0wt.％，Ni质量百分比为1.0～2.0wt.％。

进一步地，所述分子筛复合材料的硅铝摩尔比为20～30，比表面积为500～800m²·g^-1。

本发明还提出一种吸附水中有机物的分子筛复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)采用等体积浸渍法，将分子筛加入H₂PtCl₆和Ni(NO₃)₂的混合溶液中，过夜静置并干燥后得Pt、Ni负载分子筛；

(2)将上述Pt、Ni负载分子筛进行氢气还原后，浸入稀酸溶液中，加热后，过滤、洗涤、干燥、焙烧，得PtNi/分子筛复合材料。

进一步地，步骤(1)中，所述分子筛为USY分子筛。

进一步地，步骤(1)中，所述混合溶液中Pt、Ni的摩尔比为1:2～1:4。

进一步地，步骤(2)中，氢气还原的温度为400～600℃。

进一步地，步骤(2)中，加热的温度为10～90℃；加热的时间为12～48h；焙烧的温度为500℃；焙烧的时间为2h。

进一步地，步骤(2)中，所述稀酸溶液为稀硫酸溶液或稀硝酸溶液；

优选的，所述稀硫酸或稀硝酸浓度为0.5～2.0mol·L^-1。

本发明还提出上述任一所述的分子筛复合材料在吸附水中有机物中的应用。

本发明具有以下优势：