一种沸石中掺杂金属阳离子的方法
一、技术领域
1.本发明涉及新材料领域，涉及一种沸石中掺杂金属阳离子的方法，具体地说是通过湿法共球磨工艺提升大原子序数金属离子与沸石汇总元素交换效率的方法。
二、
背景技术：
2.沸石由于具有均匀性的多孔材料通道和空腔、高比表面积、良好的热稳定性、强离子交换性能等特性，在工业生产和环保产业中广泛用于各种多相催化过程和吸附过程。通过金属元素改性可使分子筛催化剂产生多功能性，金属改性沸石在吸附过程和催化反应中表现出优异的催化活性与选择性。这些优异性能归因于分子筛上b酸位(酸性质子)与金属活性位点(lewis酸)之间协同作用的结果。因此对沸石进行阳离子掺杂，尤其是过渡族金属、稀土金属的掺杂至关重要。沸石中的阳离子掺杂主要通过离子交换的方式实现，目前主要工艺是化学浸渍法。公开号为cn109772263a的专利通过在金属盐溶液中浸渍的方法实对沸石吸附剂进行阳离子交换改性。公开号为cn110743492a的专利通过分步浸渍的方法对低硅八面沸石进行多价阳离子、锂离子交换制备了混有多价阳离子的锂型低硅八面沸石。公开号为cn110170338a的专利，通过分步浸渍并控制微结晶的方法制备了zr-cu改性沸石双功能沸石离子交换剂。
3.虽然浸渍法可实现金属阳离子在沸石中的掺杂，但其仅利用溶液中金属离子与沸石中a位na、k、mg、ca等离子的自由交换作用，因此掺杂效率较低且生产工艺具有显著的缺点。(1)耗时长、工艺复杂。沸石在金属盐溶液中的浸渍在几小时到几十小时，浸渍后需要固液分离、清洗等附加步骤；如需提高掺杂比例则需要更多时间。(2)产品性质不稳定，工业生产困难。浸渍过程的离子交换是可逆过程，因此所得掺杂沸石中的金属离子容易在使用过程中流失，劣化产品性能。(3)化学废液产生量大，环境负荷高。
三、
技术实现要素：
4.本发明是为避免上述浸渍法制备金属离子掺杂沸石的不足，提供一种高效的金属离子掺杂的工艺方法。与掺杂金属离子发生离子交换的是沸石中a位的na、mg、k、ca等离子，由于掺杂离子多为过渡族金属、稀土金属离子，离子半径大，因此离子置换需要较大能量。本发明采用湿法高能球磨的方法对掺杂离子进行赋能，从而提升离子交换效率。同时此方法制备的沸石由于金属掺杂离子在沸石分子笼中更加稳定，因此可结构更加安全，可提升循环利用次数。
5.本发明一种
声明：
“沸石中掺杂金属阳离子的方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院（芜湖）
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2025年06月20日 ~ 22日 
