一种核壳型吸附材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111375384A(43)申请公布日2020.07.07(21)申请号201811652291.7(22)申请日2018.12.31(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(72)发明人孙兆松张胜中范得权张延鹏王红涛张英(51)Int.Cl.B01J20/22(2006.01)B01J20/20(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种核壳型吸附材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种核壳型吸附材料及其制备方法。本发明的核壳型吸附材料壳层由硅胶构成，内部包覆有吸附材料和粘结剂，吸附材料、粘结剂和以二氧化硅计的硅胶的重量比例为1:(0.05～0.2):(0.5～2)。本发明的核壳型吸附材料保留了内部吸附材料的高比表面积和高孔容，具有较高的气体吸附容量，同时有较高的机械强度，不易粉化，大幅延长了使用寿命。CN111375384ACN111375384A权利要求书1/2页1.一种核壳型吸附材料，其特征在于，壳层由硅胶构成，内部包覆有吸附材料和粘结剂，所述的吸附材料、粘结剂和以二氧化硅计的硅胶的重量比例为1：(0.05～0.2)：（0.5～2）；所述吸附材料的比表面积为800～3000m2/g，优选为1000～2000m2/g。2.根据权利要求1所述的核壳型吸附材料，其特征在于，所述的吸附材料与粘结剂均匀混合，且包覆于硅胶壳层内。3.根据权利要求1所述的核壳型吸附材料，其特征在于，所述核壳型吸附材料的抗压强度为15～50N。4.根据权利要求1所述的核壳型吸附材料，其特征在于，所述的吸附材料选自金属有机骨架材料、共价有机骨架材料、碳材料中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的核壳型吸附材料，其特征在于，所述的粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂中的至少一种。6.根据权利要求5所述的核壳型吸附材料，其特征在于，所述的无机粘结剂包括水泥、氧化铝、高岭土中的至少一种；所述的有机粘结剂为聚乙烯醇、煤焦油、羧甲基纤维素、淀粉、蔗糖中的至少一种。7.根据权利要求1所述的核壳型吸附材料，其特征在于，所述核壳型吸附材料的粒径为1～5mm。8.一种如权利要求1-7任一所述核壳型吸附材料的制备方法，包括以下内容：（1）将吸附材料与粘结剂均匀混合后倒入水中，得到混浊液；（2）将所述的混浊液通过滴加装置滴加入含有冷冻介质的容器中进行成型，将冷冻成型后的小球从冷却介质中分离出来，进行真空冷冻干燥，得到小球状吸附材料前体；（3）将吸附材料前体置于饱和硅酸钠溶液中浸渍，然后置于10～30wt%的硫酸溶液中，分离出固体，然后经过老化、洗涤、碱溶液浸泡、洗涤和干燥；（4）重复步骤（3）的操作0～5次，得到核壳型吸附材料。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的混浊液中吸附材料和粘结剂的含量为0.1～0.5g/mL。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的冷冻介质提供-30℃以下的冷却温度，冷冻介质选自液氮、液氩、冰冻乙醇等介质中的至少一种。11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述真空冷冻干燥的温度为0～-30℃，真空冷冻干燥的时间为4～24h。12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的吸附材料与粘结剂混合方式采用共振混合和/或螺旋混合。13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的吸附材料、粘结剂与水的混合方式为机械搅拌和/或超声共振，混合时间为5～30min。14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述饱和硅酸钠溶液浸渍的时间2～10秒后捞出，硫酸溶液的浸泡时间为2～10秒后。15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的碱溶液为氨水，所述碱溶液的浓度为0.1～0.2wt%，所述碱溶液浸泡时间为10～24h。16.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的老化时间为1～10h，所述老化温度为20～70℃；所述干燥时间为1～10h，所述干燥温度为40～200℃。2CN111375384A权利要求书2/2页17.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述的洗涤是指用水进行洗涤。3CN111375384A说明书1/5页一种核壳型吸附材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种核壳型吸附材料及其制备方法，尤其是含有高比表面积多孔材料的核壳型吸附材料及其制备方法。背景技术[0002]随着环保法规的日益严格和人们环保意识的提高，寻求清洁能源的大规模利用是国家战略的重要方向。天然气和氢气等能源气体燃烧产物只有二氧化碳和水，是未来几十年最有前景的清洁能源。