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功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料及其制备方法与应用

摘要

本发明属于功能化离子液体固载化领域,公开了一种功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料及其制备方法与应用。制备方法包括如下步骤:(1)将乙醇、去离子水和氨水混合均匀,再加入模版剂,搅拌到完全溶解;(2)利用两种前驱体制备功能化离子液体,将其与正硅酸乙酯混合;(3)再滴加步骤(1)的混合液,生成絮状产物,将产物转入聚四氟乙稀反应釜中水热晶化;(5)抽滤,对滤渣进行化学萃取方法洗涤,真空干燥,活化,得到功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料。本发明方法所制的复合材料结合了功能化离子液体和MCM-48对于post-FGD烟气双重吸附作用,能在较低的温度下实现较好的吸附效果。

著录项

  • 公开/公告号CN103691400A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-04-02

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 华南理工大学;

    申请/专利号CN201310712552.0

  • 申请日2013-12-20

  • 分类号B01J20/22(20060101);B01J20/30(20060101);B01D53/02(20060101);

  • 代理机构44245 广州市华学知识产权代理有限公司;

  • 代理人张燕玲

  • 地址 510640 广东省广州市天河区五山路381号

  • 入库时间 2024-02-19 21:53:09

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-09-16

    授权

    授权

  • 2014-04-30

    实质审查的生效 IPC(主分类):B01J20/22 申请日:20131220

    实质审查的生效

  • 2014-04-02

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于功能化离子液体固载化领域,具体涉及一种功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料及其制备方法与应用。 

背景技术

随着近年来化工技术的发展,离子液体作为一种新型“绿色溶剂”而受到学术界与企业界的广泛重视。与此同时,通过对离子液体进行功能化,可以赋予离子液体新的物化性能与功能。由于功能化离子液体的设计、合成以及应用迅速拓展,大量具有特殊功能的离子液体被合成出来,并广泛地在各个应用领域得到应用。将功能化离子液体采用物理吸附的方式固载于有机聚合物或无机材料表面,能够实现简单分离,但合成的材料稳定性不好,催化活性相对较低,而且重复使用性也不好。因此,充分考虑载体和离子液体的特征,进一步设计和研究高效且可重复使用的固载型功能化离子液体的杂化材料具有十分重要的科学意义和应用价值。 

介孔分子筛MCM-48作为M41S系列介孔分子筛的一员,与直孔道的MCM-41相比,MCM-48的双螺旋型三维孔道结构更具优越性,它不易堵塞和有更好的传输性能,因而在吸附分离等领域拥有更诱人的应用潜力。而将功能化离子液体作为有机组分,通过后嫁接法固载在分子筛的孔壁表面上的功能化离子液体容易脱落,且抗水热稳定性也不是很好。因此采用共水解-缩聚法将功能化离子液体固载到介孔分子筛MCM-48中,此法不仅能很好地 将功能化离子液体的结构嵌入分子筛的孔壁内,而且制出来的功能化离子液体杂化介孔硅基材料的水热稳定也比较好。这种复合材料同时具备了介孔分子筛的多孔结构和功能化离子液体的酸碱性双重优点,此材料既具有功能化离子液体的特殊功能,又拥有介孔载体比表面积大、孔道结构规整等优势,它是功能化离子液体固载化研究的一个新方向。 

随着工业的发展,大气污染日益严重,其中如何消除烟道气CO2和SO2等酸性气体引起世界各国的关注,日本、美国和德国在脱除酸性气体方面进行了大量的研究工作,开发了许多种方法。这些方法可以归为两大类,即抛弃法和回收法。抛弃法中,例如占据重要地位的石灰石法,方法虽然简单,但它产生大量的废渣、废液,造成二次污染。回收法中,其中重要的一种方法是活性炭吸附来脱除酸性气体,此法简单,而且不产生二次污染,但其投资费用高。 

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足,本发明的首要目的在于提供一种功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料的制备方法,本发明方法结合了功能化离子液体与介孔材料的溶胶-凝胶法技术和杂化材料吸收过程技术,且实验过程操作相对简单,捕集酸性气体效果较好; 

本发明的另一目的在于提供上述制备方法得到的功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料,该功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料不但保留了碱性离子液体和介孔材料原有的功能,并且二者的协同作用可增强杂化材料对酸性气体的吸收功能; 

本发明的再一目的在于提供上述功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料的应用。 

本发明的目的通过下述技术方案实现: 

一种功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料的制备方法,包 括如下步骤: 

(1)将0.01mol前驱体A和0.01mol的前驱体B混合并在70~90℃下搅拌回流20~48小时,得到功能化离子液体; 

其中所述前驱体A的通式为R’(CH2)nSi(OEt)3或R’(CH2)nSi(OMt)3,其中R’为Cl-、Br-、I-、中的一种,n为0~4的整数;所述前驱体B为带有功能化基团的烷烃或氮唑类化合物,其所带功能化基团为卤素、胺基、巯基、咪唑、吡啶、吡唑中的一种或多种,所述烷烃碳链长度为2~4; 

(2)将50mL无水乙醇、120mL去离子水混合均匀后加入12mL氨水,然后加入2.6g模板剂使其完全溶解,得反应溶液; 

(3)按比例取步骤(1)所得的功能化离子液体和正硅酸乙酯在溶剂中混合均匀,得混合液;其中,所述混合液中硅元素的总摩尔含量为0.016mol; 

(4)将步骤(3)的混合液用恒压漏斗滴加入步骤(2)的反应溶液中,室温搅拌反应1~3小时,得到絮状产物; 

(5)将步骤(4)所述絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在80℃~120℃下水热晶化2天,得到固体产物;固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到复合材料粗产物; 

(6)将步骤(5)所述复合材料粗产物进行真空老化; 

(7)将步骤(6)真空老化所得产物分散在0.08~0.15mol/L的萃取溶剂中,在50~70℃下恒温回流搅拌0.5~1.5小时,抽滤后取滤渣重复操作2~3次以充分脱除模板剂和未反应的原料,得到复合材料萃取产物; 

(8)将步骤(7)中所述复合材料萃取产物分散在100mL弱碱性溶液中,60℃恒温回流搅拌1小时,然后在80~100℃真空干燥12~24小时,得到功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料。 

其中,步骤(1)所述功能化离子液体的结构通式为[RR’(CH2)nSi(OEt) 3]+X-或[RR’(CH2)nSi(OMt)3]+X-。 

优选的,步骤(2)所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。 

优选的,步骤(3)所述比例为功能化离子液体的摩尔量:正硅酸乙酯的摩尔量=1:19~3:7; 

优选的,步骤(3)所述溶剂为水、甲醇、乙醇或氯仿中的一种; 

优选的,步骤(7)中所述萃取溶剂为HCl/乙醇混合溶液、NH4Cl/乙醇混合溶液或HCl/水混合溶液中的一种; 

优选的,步骤(8)所述的弱碱性溶剂为0.1mol/L的NaHCO3水溶液或NH3·H2O。 

其中,步骤(6)所述真空老化的反应温度为120~160℃,反应时间为20~30小时。 

优选的,在上述的制备方法中步骤(2)和(3)所述各原料摩尔比为:无水乙醇:去离子水:氨水:模板剂:混合液的硅元素含量=0.86:6.667:0.312:0.007:0.016。 

一种上述的制备方法制备得到的功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料。 

上述功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料在吸附酸性气体中的应用。优选的,所述酸性气体为CO2或SO2。 

本发明的原理: 

本发明把功能化离子液体通过溶胶-凝胶法在介孔分子筛MCM-48中进行离子液体的杂化合成,从而把离子液体直接固载在分子筛MCMC-48的孔壁中,制得一种富含微孔和介孔的功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料,作为一种固体化学吸附剂,除具备干法吸附的优点外,还能在较高温条件下快速高效脱除烟气中的酸性气体。 

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果: 

(1)本发明方法所制得的功能化离子液体杂化介孔分子筛MCM-48复合材料由于具有功能化离子液体和多孔材料对于酸性气体吸附的协同作用,其对SO2的吸附能在典型的post-FGD烟气温度范围内实现较好的效果。 

(2)本发明为干法工艺,不存在液体溶剂,可克服传统工艺的缺点,同时降低了热再生的能耗。 

(3)所固载的功能化离子液体形成化学键固定在分子筛MCM-48骨架上,因此不存在流失问题,同时保留了分子筛MCM-48的立方结构便于气体的运输和功能化离子液体热稳定性高的特点以改善循环使用性能。 

(4)通过改变功能化离子液体的不同功能基团和基团数目可达到调节对酸性气体吸附量,同时可实现对气体的可控吸附和脱附。 

附图说明

图1为实施例1产物ILSMCM-48与MCM-48分子筛的X射线衍射图谱(XRD图)。 

图2为实施例1产物ILSMCM-48与MCM-48分子筛的红外谱图(IR图)。 

图3为实施例1产物ILSMCM-48与MCM-48分子筛的吸附-脱附等温曲线图(BET图)。 

图4为实施例1产物ILSMCM-48与MCM-48分子筛的穿透曲线图。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。 

实施例1 

一种功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料的制备方法,步骤如下: 

(1)将等摩尔量的N-[3-(三乙氧硅烷基)丙基]-4,5-双氢咪唑(0.01mol, 2.74g)和3-溴丙胺氢溴酸盐(0.01mol,2.19g)加入到10mL乙醇中,80℃下搅拌回流24小时。80℃下旋转蒸发除去乙醇,所剩产物用戊烷洗涤除去未反应的前驱体,室温真空干燥,即得到功能化离子液体。功能化离子液体的合成工艺如下: 

(2)将2.6g CTAB溶于由50ml乙醇,12ml氨水,120ml蒸馏水组成的混合液,室温搅拌直至固体完全溶解且液面气泡基本消失。按1:9的摩尔比取0.8g功能化离子液体用5mL甲醇溶解后与3.05g TEOS混合滴加入上述混合物,室温搅拌2小时,生成絮状产物。 

(3)将(2)所得絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在110℃下水热晶化2天,得到固体产物。固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到淡黄色复合材料粗产物。 

(4)将(3)所得复合材料粗产物在150℃下真空老化24小时,防止产物结构坍塌。 

(5)将(4)老化后的复合材料粗产物进行化学脱除模板剂处理:取0.6g淡黄色的复合材料粗产物粉末分散在100ml0.1mol/L HCl/乙醇中,60℃恒温回流搅拌1小时,抽滤后取滤渣重复操作2次以充分脱除模板剂CTAB,最后在100℃下真空干燥得到复合材料萃取产物。 

(6)将(5)中所得产品分散在100ml0.1mol/L的NaHCO3水溶液中,60℃恒温回流搅拌1h,然后用蒸馏水洗涤并在80℃真空干燥24小时,得到 功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料,记作ILsMCM-48。 

在进行对酸性气体SO2的吸附实验中,当离子液体的加入比例为10%左右时对SO2有最大吸附效果,在8.10vol%SO2中,45-55℃范围内,对SO2的吸附量为30.00ml/g。 

对实施例1制备的功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料ILSMCM-48与未经杂化的分子筛MCM-48进行表征分析: 

对实施例1制备的功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料ILSMCM-48进行小角X射线衍射表征,曲线图如图1所示,结果表明所得复合材料具有与MCM-48分子筛相似的晶型结构,即制备的功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料含有稳定和有序的孔道结构。 

对实施例1制备的功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料ILSMCM-48进行红外(IR)表征,曲线图如图2所示,结果表明所述功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料不但有MCM-48分子筛的特征峰,并且在2900cm-1,1700cm-1和1450cm-1处均有离子液体特征峰出现,说明功能化离子液体已成功接入分子筛的骨架中。 

对实施例1制备的功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料ILSMCM-48进行N2吸附-脱附表征,等温曲线图如图3所示,结果表明所得功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料有明显的介孔材料滞后环,表明复合材料接入功能化离子液体后仍保留其多孔结构和介孔范围内的孔径大小。 

对实施例1制备的功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料ILsMCM-48进行穿透试验,结果如图4所示,结果表明所述功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料相对于纯MCM-48分子筛来说对酸性气体有更好的吸附和脱附效果,表明离子液体中功能化基团的接入能实现复合材料的较佳吸附。 

实施例2 

一种功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料的制备方法,步骤如下: 

(1)将等摩尔量的N-(3-丁基三乙氧基硅烷)-咪唑(0.01mol,2.44g)和2-碘乙胺氢碘酸盐(0.01mol,2.99g)加入到10mL乙醇中,70℃下搅拌回流48小时。80℃下旋转蒸发除去乙醇,所剩产物用戊烷洗涤除去未反应的前驱体,室温真空干燥,即得到功能化离子液体。功能化离子液体的合成工艺如下: 

(2)将2.6g CTAB溶于由50ml乙醇,12ml氨水,120ml蒸馏水组成的混合液,室温搅拌直至固体完全溶解且液面气泡基本消失。按1:19的摩尔比取0.44g功能化离子液体用5mL甲醇溶解后与3.23g TEOS混合滴加入上述混合物,室温搅拌3小时,生成絮状产物。 

(3)将(2)所得絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在80℃下水热晶化2天,得到固体产物。固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到淡黄色复合材料粗产物。 

(4)将(3)所得复合材料粗产物在120℃下真空老化30小时,防止产物结构坍塌。 

(5)将(4)老化后的复合材料粗产物进行化学脱除模板剂处理:取0.6g淡黄色的复合材料粗产物粉末分散在100ml0.1mol/L NH4Cl/乙醇中,50℃恒温回流搅拌1.5小时,抽滤后取滤渣重复操作2次以充分脱除模板剂CTAB,最后在80℃下真空干燥得到复合材料萃取产物。 

(6)将(5)中所得产品分散在100ml0.1mol/L的NH3·H2O水溶液中, 60℃恒温回流搅拌1小时,然后用蒸馏水洗涤并在80℃真空干燥24小时,得到功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料。 

同实例1进行相关表征,在进行对酸性气体SO2的吸附实验中,在8.10vol%SO2中,45-55℃范围内,对SO2的吸附量为12.51ml/g。 

实施例3 

一种功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料的制备方法,步骤如下: 

(1)将等摩尔量的2-(2-吡啶基)乙基三甲氧硅烷基(0.01mol,2.27g)和2-氯乙胺氢盐酸盐(0.01mol,1.16g)加入到10mL乙醇中,90℃下搅拌回流20小时。80℃下旋转蒸发除去乙醇,所剩产物用戊烷洗涤除去未反应的前驱体,室温真空干燥,即得到功能化离子液体。功能化离子液体的合成工艺如下: 

(2)将2.6g CTAB溶于由50ml乙醇,12ml氨水,120ml蒸馏水组成的混合液,室温搅拌直至固体完全溶解且液面气泡基本消失。按3:17的摩尔比取0.84g功能化离子液体用5mL甲醇溶解后与2.89g TEOS混合滴加入上述混合物,室温搅拌3小时,生成絮状产物。 

(3)将(2)所得絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在120℃下水热晶化2天,得到固体产物。固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到淡黄色复合材料粗产物。 

(4)将(3)所得复合材料粗产物在160℃下真空老化20小时,防止产物结构坍塌。 

(5)将(4)老化后的复合材料粗产物进行化学脱除模板剂处理:取0.6g淡黄色的复合材料粗产物粉末分散在100ml0.1M HCl/水中,70℃恒温回流搅拌0.5小时,抽滤后取滤渣重复操作3次以充分脱除模板剂CTAB,最后在100℃下真空干燥得到复合材料萃取产物。 

(6)将(5)中所得产品分散在100ml0.1mol/L的NaHCO3水溶液中,60℃恒温回流搅拌1小时,然后用蒸馏水洗涤并在80℃真空干燥24小时,得到功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料。 

在进行对酸性气体SO2的吸附实验中,在8.10vol%SO2中,45-55℃范围内,对SO2的吸附量为15.43ml/g。 

实施例4 

一种功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料的制备方法,步骤如下: 

(1)将等摩尔的3-吡啶三乙氧基硅烷(0.01mol,2.41g)和4-氯丁胺氢盐酸盐(0.01mol,1.44g)加入到10mL乙醇中,85℃下搅拌回流36小时。80℃下旋转蒸发除去乙醇,所剩产物用戊烷洗涤除去未反应的前驱体,室温真空干燥,即得到功能化离子液体。其合成工艺如下: 

(2)将2.6g CTAB溶于由50ml乙醇,12ml氨水,120ml蒸馏水组成的混合液,室温搅拌直至固体完全溶解且液面气泡基本消失,按1:4的摩尔比取1.26g功能化离子液体用5mL甲醇溶解后与2.72g TEOS混合滴加入上述混合物,室温搅拌2小时,生成絮状产物。 

(3)将(2)所得絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在100℃下水热 晶化2天,得到固体产物。固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到淡黄色复合材料粗产物。 

(4)将(3)所得复合材料粗产物在130℃下真空老化25小时,防止产物结构坍塌。 

(5)将(4)老化后的复合材料粗产物进行化学脱除模板剂处理:取0.6g淡黄色的复合材料粗产物粉末分散在100ml0.1M HCl/乙醇中,60℃恒温回流搅拌1小时,抽滤后取滤渣重复操作2次以充分脱除模板剂CTAB,最后在90℃下真空干燥得到复合材料萃取产物。 

(6)将(5)中所得产品分散在100ml0.1mol/L的NaHCO3水溶液中,60℃恒温回流搅拌1小时,然后用蒸馏水洗涤并在80℃真空干燥24小时,得到功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料。 

对功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料进行相关表征,在穿透曲线实验中,在8.10vol%SO2中,45-55℃范围内,对SO2的吸附量为16.22ml/g。 

实施例5 

一种功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料的制备方法,步骤如下: 

(1)将等摩尔的氯甲基三甲氧基硅烷(0.01mol,1.71g)和3-氨基吡啶(0.01mol,0.94g)加入到10mL乙醇中,80℃下搅拌回流24小时,冷却到室温得到粘稠液体。80℃下旋转蒸发除去乙醇,所剩产物用戊烷洗涤除去未反应的前驱体,室温真空干燥,即得到功能化离子液体。其合成工艺如下: 

(2)将2.6g CTAB溶于由50ml乙醇,12ml氨水,120ml蒸馏水组成的混合液,室温搅拌直至固体完全溶解且液面气泡基本消失。按1:3的摩尔比取1.08g功能化离子液体用5mL甲醇溶解后与2.55g TEOS混合滴加入上述混合物,室温搅拌2小时,生成絮状产物。 

(3)将(2)所得絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在90℃下水热晶化2天,得到固体产物。固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到淡黄色复合材料粗产物。 

(4)将(3)所得复合材料粗产物在150℃下真空老化24小时,防止产物结构坍塌。 

(5)将(4)老化后的复合材料粗产物进行化学脱除模板剂处理:取0.6g淡黄色的复合材料粗产物粉末分散在100ml0.1M HCl/乙醇中,60℃恒温回流搅拌1小时,抽滤后取滤渣重复操作2次以充分脱除模板剂CTAB,最后在100℃下真空干燥得到复合材料萃取产物。 

(6)将(5)中所得产品分散在100ml0.1mol/L的NaHCO3水溶液中,60℃恒温回流搅拌1小时,然后用蒸馏水洗涤并在80℃真空干燥24小时,得到功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料。 

对功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料进行相关表征,在穿透曲线实验中,在8.10vol%SO2中,45-55℃范围内,对SO2的吸附量为14.17ml/g。 

实施例6 

一种功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料的制备方法,步骤如下: 

(1)将等摩尔的2-溴乙基三甲氧基硅烷(0.01mol,2.29g)和3-碘吡啶(0.01mol,2.05g)加入到10mL乙醇中,80℃下搅拌回流24小时。80℃下旋转蒸发除去乙醇,所剩产物用戊烷洗涤除去未反应的前驱体,室温真空干燥,即得到功能化离子液体。其合成工艺如下: 

(2)将2.6g CTAB溶于由50ml乙醇,12ml氨水,120ml蒸馏水组成的混合液,室温搅拌直至固体完全溶解且液面气泡基本消失。按3:7的摩尔比取2.12g功能化离子液体用5mL甲醇溶解后与2.38g TEOS混合滴加入上述混合物,室温搅拌2小时,生成絮状产物。 

(3)将(2)所得絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在110℃下水热晶化2天,得到固体产物。固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到淡黄色复合材料粗产物。 

(4)将(3)所得复合材料粗产物在150℃下真空老化24小时,防止产物结构坍塌。 

(5)将(4)老化后的复合材料粗产物进行化学脱除模板剂处理:取0.6g淡黄色的复合材料粗产物粉末分散在100ml0.1M HCl/乙醇中,60℃恒温回流搅拌1小时,抽滤后取滤渣重复操作3次以充分脱除模板剂CTAB,最后在100℃下真空干燥得到复合材料萃取产物。 

(6)将(5)中所得产品分散在100ml0.1mol/L的NaHCO3水溶液中,60℃恒温回流搅拌1小时,然后用蒸馏水洗涤并在80℃真空干燥24小时, 得到功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料。 

对功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料进行相关表征,在穿透曲线实验中,在8.10vol%SO2中,45-55℃范围内,对SO2的吸附量为18.92ml/g。 

实施例7 

一种功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料的制备方法,步骤如下: 

(1)将等摩尔的3-碘丙基三乙氧基硅烷(0.01mol,3.32g)和4-氨基吡唑(0.01mol,0.83g)加入到10mL乙醇中,80℃下搅拌回流反应24小时,反应完成后用正戊烷(50ml)洗涤三次后真空干燥,80℃旋转蒸发和减压干燥得到功能化离子液体。其合成工艺如下: 

(2)将2.6g CTAB溶于由50ml乙醇,12ml氨水,120ml蒸馏水组成的混合液,室温搅拌直至固体完全溶解且液面气泡基本消失。按1:9的摩尔比取0.68g功能化离子液体用5mL甲醇溶解后与3.05g TEOS混合滴加入上述混合物,室温搅拌2小时,生成絮状产物。 

(3)将(2)所得絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在110℃下水热晶化2天,得到固体产物。固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到淡黄色复合材料粗产物。 

(4)将(3)所得复合材料粗产物在150℃下真空老化24小时,防止产物结构坍塌。 

(5)将(4)老化后的复合材料粗产物进行化学脱除模板剂处理:取0.6g淡黄色的复合材料粗产物粉末分散在100ml0.1M HCl/乙醇中,60℃恒温回流搅拌1小时,抽滤后取滤渣重复操作2次以充分脱除模板剂CTAB,最后在100℃下真空干燥得到复合材料萃取产物。 

(6)将(5)中所得产品分散在100ml0.1mol/L的NaHCO3水溶液中,60℃恒温回流搅拌1小时,然后用蒸馏水洗涤并在80℃真空干燥24小时,得到功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料。 

对功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料进行相关表征,在穿透曲线实验中,在8.10vol%SO2中,45-55℃范围内,对SO2的吸附量为22.43ml/g。 

实施例8 

一种功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料的制备方法,步骤如下: 

(1)将等摩尔的3-氯丙基三乙氧基硅烷(0.01mol,2.41g)和2-巯基吡啶(0.01mol,1.11g)加入到10mL乙醇中,80℃下搅拌回流反应24小时,冷却后用正戊烷(50ml)洗涤三次后在80℃下旋转蒸发并真空干燥得到功能化离子液体。其合成工艺如下: 

(2)将2.6g CTAB溶于由50ml乙醇,12ml氨水,120ml蒸馏水组成的混合液,室温搅拌直至固体完全溶解且液面气泡基本消失。按1:9的摩尔比取0.57g功能化离子液体用5mL甲醇溶解后与3.05g TEOS混合滴加入上 述混合物,室温搅拌2小时,生成絮状产物。 

(3)将(2)所得絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在110℃下水热晶化2天,得到固体产物。固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到淡黄色复合材料粗产物。 

(4)将(3)所得复合材料粗产物在150℃下真空老化24小时,防止产物结构坍塌。 

(5)将(4)老化后的复合材料粗产物进行化学脱除模板剂处理:取0.6g淡黄色的复合材料粗产物粉末分散在100ml0.1M HCl/乙醇中,60℃恒温回流搅拌1小时,抽滤后取滤渣重复操作2次以充分脱除模板剂CTAB,最后在100℃下真空干燥得到复合材料萃取产物。 

(6)将(5)中所得产品分散在100ml0.1mol/L的NaHCO3水溶液中,60℃恒温回流搅拌1小时,然后用蒸馏水洗涤并在80℃真空干燥24小时,得到功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料。 

对功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料进行相关表征,在穿透曲线实验中,在8.10vol%SO2中,45-55℃范围内,对SO2的吸附量为16.10ml/g。 

实施例9 

一种功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料的制备方法,步骤如下: 

(1)将等摩尔的4-氯丁基三乙氧基硅烷(0.01mol,2.55g)和2-氨基咪唑(0.01mol,0.83g)加入到10mL乙醇中,80℃下搅拌回流反应24小时,冷却到室温得到棕色的粘稠液体,用正戊烷(50ml)洗涤三次后在80℃下旋转蒸发并真空干燥得到功能化离子液体。其合成工艺如下: 

(2)将2.6g CTAB溶于由50ml乙醇,12ml氨水,120ml蒸馏水组成的混合液,室温搅拌直至固体完全溶解且液面气泡基本消失。按1:9的摩尔比取0.55g功能化离子液体用5mL甲醇溶解后与3.05g TEOS混合滴加入上述混合物,室温搅拌2小时,生成絮状产物。 

(3)将(2)所得絮状产物转入聚四氟乙稀反应釜中,在110℃下水热晶化2天,得到固体产物。固体产物经冷却过滤,蒸馏水洗涤,室温干燥后得到淡黄色复合材料粗产物。 

(4)将(3)所得复合材料粗产物在150℃下真空老化24小时,防止产物结构坍塌。 

(5)将(4)老化后的复合材料粗产物进行化学脱除模板剂处理:取0.6g淡黄色的复合材料粗产物粉末分散在100ml0.1M HCl/乙醇中,60℃恒温回流搅拌1小时,抽滤后取滤渣重复操作2次以充分脱除模板剂CTAB,最后在100℃下真空干燥得到复合材料萃取产物。 

(6)将(5)中所得产品分散在100ml0.1mol/L的NaHCO3水溶液中,60℃恒温回流搅拌1小时,然后用蒸馏水洗涤并在80℃真空干燥24小时,得到功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料。 

对功能化离子液体杂化分子筛MCM-48复合材料进行相关表征,在穿透曲线实验中,在8.10vol%SO2中,45-55℃范围内,对SO2的吸附量为26.45ml/g。 

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。 

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