本发明涉及分子筛材料制备，具体涉及一种利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法。
背景技术：
1、沸石是一种具有sio4和alo4微孔骨架的水合铝硅酸盐无机材料，因其具有较大的孔隙率以及比表面积、较高的亲水性和化学稳定性、优异的离子交换能力而广泛应用于吸附、分离、催化、储能等领域。其中，天然沸石的孔道易堵塞，孔径较小，导致反应物分子的扩散受限严重。目前，研究人员通过水热法合成人工沸石来替代天然沸石，但存在高温高压步骤，对生产设备要求较高，工序繁琐，不适合工业化生产，安全性能较差等缺点。并且目前沸石大多是细粒晶体和高度分散的粉末，机械性能较差，这无疑限制了它们工业化应用。因此十分有必要寻找一种操作简单，安全高效的方法来制备高强度沸石吸附剂。
2、地聚物是通过铝硅酸盐前驱体发生缩聚反应形成三维网络类沸石结构的无机材料。其中地聚物凝胶通常被认为是沸石前驱体，表明通过地聚物的直接原位转化术可将无定型凝胶转化成结晶度较高的沸石分子筛，无需添加额外的模板剂，并且大大简化实验步骤。因此利用地聚物技术制备出高强度的分子筛材料，与现有的制备方法相比，其工艺流程简单、无需水热条件(高温高压)，有望在吸附、分离、催化、储能等方面进行大规模应用。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，无需水热条件(高温高压)操作以及添加额外的模板剂，即可实现分子筛材料的可控制备，解决了上述背景技术中提到的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，包括如下步骤：
3、s1、将具有一定活性的原材料，激发剂和水按照一定比例用玻璃棒搅拌成均一浆料；
4、s2、将浆料在分散机中以50～5000r/min的搅拌速度分散1～40min，使其反应完全；
5、s3、将反应完全的浆料以一定的搅拌速度缓慢的倒入二甲基硅油和水的混合溶液中分散成球，经养护固化、真空抽滤、洗涤、干燥和煅烧，即可得到高强度分子筛微球材料；
6、或将反应完全的浆料直接倒入模具中，上下振动以消除气泡，经养护固化，成型脱模，即可得到高强度分子筛块体材料。
7、优选的，所述步骤s1中具有一定活性的原材料是合成硅铝粉体、高炉粒化矿渣、偏高岭土、赤泥、钢渣、电解锰渣、粉煤灰、硅灰粉、稻壳灰中的一种或者多种。
8、优选的，所述步骤s1的激发剂是酸性激发剂或碱性激发剂；所述的酸性激发剂为盐酸、磷酸、硝酸、硫酸中的一种或多种；所述碱性激发剂为氢氧化钠/钾溶液、钠/钾干粉水玻璃、硅溶胶、钠/钾液体水玻璃中的一种或多种。
9、优选的，所述步骤s1中具有一定活性的原材料、激发剂和水的质量百分比为2～50％：30～90％：0～70％。
10、优选的，所述具有一定活性原材料和激发剂的硅铝比为0.1～4.0，钠铝比为0.4～2.5，水钠比为6～20。
11、优选的，在步骤s3中，所述一定的搅拌速度为100～4000rpm/min；所述二甲基硅油和水的混合体积比为20～90％，所述的固化温度为20～200℃。
12、优选的，所述的固化温度为60～120℃。
13、优选的，在步骤s3中，所述上下振动时间为1～60min，养护固化温度为20～200℃，养护固化时间为2min～100h。
14、优选的，所述高强度分子筛微球材料的合成结晶度为83.69％～89.92％，抗压强度为12～19mpa。
15、优选的，所述高强度分子筛块体材料的合成结晶度为86.96％～91.36％，抗压强度为16～21mpa。
16、本发明的有益效果是：本发明利用地聚物凝胶相含有类沸石前驱体的特性，将含有一定活性的地聚物前驱体与激发剂(水玻璃、氢氧化钠等)调控硅铝比、钠铝比和水钠比等因素在一定的温度(60-120℃)下可控的原位合成一系列具有高强度的naa、nax、方钠石以及naa和方钠石混合晶型的分子筛材料。本发明利用地聚物技术通过原位转化法可控的制备出高强度分子筛材料。本发明制备的分子筛材料的方法与现有的制备技术相比：工艺流程简单、无需添加模板剂、无需水热条件(高温高压)、操作安全。且本发明制备的分子筛原料来源广泛，不需要添加额外的粘接剂，能够可控的制备出高强度分子筛材料，本方法制备的分子筛材料在吸附、分离、催化、储能等方面具有很大的优势和应用前景，有望在实际中生产应用。
1.一种利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中具有一定活性的原材料是合成硅铝粉体、高炉粒化矿渣、偏高岭土、赤泥、钢渣、电解锰渣、粉煤灰、硅灰粉、稻壳灰中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1的激发剂是酸性激发剂或碱性激发剂；所述的酸性激发剂为盐酸、磷酸、硝酸、硫酸中的一种或多种；所述碱性激发剂为氢氧化钠/钾溶液、钠/钾干粉水玻璃、硅溶胶、钠/钾液体水玻璃中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中具有一定活性的原材料、激发剂和水的质量百分比为2～50％：30～90％：0～70％。
5.根据权利要求1所述的利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，其特征在于：所述具有一定活性原材料和激发剂的硅铝比为0.1～4.0，钠铝比为0.4～2.5，水钠比为6～20。
6.根据权利要求1所述的利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，所述一定的搅拌速度为100～4000rpm/min；所述二甲基硅油和水的混合体积比为20～90％，所述的固化温度为20～200℃。
7.根据权利要求1所述的利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，所述上下振动时间为1～60min，养护固化温度为20～200℃，养护固化时间为2min～100h。
8.根据权利要求1所述的利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，其特征在于：所述高强度分子筛微球材料的合成结晶度为83.69％～89.92％，抗压强度为12～19mpa。
9.根据权利要求1所述的利用地聚物技术原位合成高强度分子筛材料的制备方法，其特征在于：所述高强度分子筛块体材料的合成结晶度为86.96％～91.36％，抗压强度为16～21mpa。
