氙吸附剂制造技术

提供一种即使在低浓度下也能效率良好地从混合气体吸附氙的氙吸附剂。一种氙吸附剂，其特征在于，含有沸石，所述沸石的孔径为

Xenon adsorbent

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氙吸附剂
本专利技术涉及氙吸附剂。本专利技术的氙吸附剂在例如选择性吸附来自混合气体的氙并回收的用途中是有用的。
技术介绍
作为氙的用途，可以举出如专利文献1中记载的医疗行业中的麻醉气体、医学图像、离子推进发动机(宇宙空间)、平板显示器(等离子体)和高亮度放电(HID)光。另外，如专利文献2中所记载的制造半导体集成电路、液晶面板、太阳能电池面板、磁盘等半导体制品的工序中也使用氙，近年来，为了进行更高度的处理，氙的用量增加。然而，氙为大气的微量成分(87ppb)，为了通过从空气分离而得到，得到1L的氙需要11000000L的空气。因此，氙成为非常昂贵的气体。因此，要求从包含氙的混合气体吸附回收氙。专利文献1中，作为Xe/N2选择比低于65的吸附剂，列举了氧化铝、沸石、硅胶和活性炭，但未示例具体的吸附剂。专利文献2中，作为用于吸附作为易吸附成分的氙的吸附剂，公开了活性炭、Na-X型沸石、Ca-X型沸石、Ca-A型沸石、Li-X型沸石，但作为用于吸附低浓度的氙的吸附剂，不能说具有充分的性能。作为氙吸附剂，专利文献3中公开了银离子交换ZSM5，专利文献4中公开了Ca-X型沸石或Na-Y型沸石，但作为用于吸附低浓度的氙的吸附剂，不能说具有充分的性能。另外，专利文献5中，作为氙吸附剂，列举了孔径以上的合成沸石、孔径以上的分子筛碳，但未示例具体的吸附剂。这些吸附剂可以说均不具有作为特别用于吸附低浓度的氙的吸附剂的充分的性能。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国专利第5449289号专利文献2：日本国特开2006-61831号专利文献3：日本国专利第5392745号专利文献4：日本国专利第3824838号专利文献5：日本国特开2008-137847号
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术提供与以往的氙吸附剂相比特别是低浓度的氙吸附量大、进而对作为空气成分之一的氮气的选择性高的氙吸附剂。本专利技术的氙吸附剂能从混合气体有效地吸附氙。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述课题而深入研究，结果发现：作为氙吸附剂，孔径为的范围、且二氧化硅/氧化铝的摩尔比为10～30的范围的沸石优异，完成了本专利技术。即，本专利技术在于以下的[1]至[6]。[1]一种氙吸附剂，其特征在于，含有沸石，所述沸石的孔径为的范围、且二氧化硅/氧化铝的摩尔比为10～30的范围。[2]根据上述[1]所述的氙吸附剂，其特征在于，包含选自锂、钠、钾、镁、钙、锶、钡、铁、铜、银中的至少1种作为沸石中所含的金属成分。[3]根据上述[1]或[2]所述的氙吸附剂，其特征在于，金属成分相对于沸石的铝为0.1～1.0当量(对于价数n的金属离子，所述当量为在金属/Al摩尔比上乘以金属的价数n而得到的值)。[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的氙吸附剂，其特征在于，含有银，所述银在空气中、以500℃焙烧后测定的紫外可见吸收光谱在290～350nm处具有吸收峰，且该吸收峰在310～330nm处具有最大值。[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的氙吸附剂，其特征在于，沸石包含选自CHA型、FER型、HEU型、MWW型中的至少1种结构。[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的氙吸附剂，其特征在于，氙吸附剂为成型体。专利技术的效果本专利技术的氙吸附剂即使在低浓度下也能效率良好地从混合气体吸附氙。具体实施方式以下，对本专利技术进行说明。本专利技术的氙吸附剂含有沸石，所述沸石的孔径为的范围、且二氧化硅/氧化铝的摩尔比为10～30的范围。此处，孔径是指，国际沸石学会(InternationalZeoliteAssociation)2007年发行的沸石结构数据集“AtlasofZeoliteFrameworkTypes”(Elsevier出版)中记载的孔径(其中，孔为椭圆状的情况下，设为在形状上限制吸附分子的短径)。孔径的范围的沸石的氙吸附性能优异的理由不确定，但有接近于氙分子的大小即约产生影响的可能性。即使为孔径小于的沸石，由于晶体骨架的热振动而孔径也发生变化，因此，能吸附氙。孔径低于的情况下，不吸附氙，超过的情况下，与氙共存的其他成分的吸附成为优势。为了进一步吸附氙，孔径优选以上且低于的范围。二氧化硅/氧化铝的摩尔比是指，SiO2/Al2O3摩尔比，低于10的情况下，成为吸附位点的金属成分多，极性变得过强，与氙共存的其他成分的吸附成为优势，超过30的情况下，成为吸附位点的金属成分少，不具有充分的吸附性能。作为本专利技术的氙吸附剂中使用的沸石所含的金属成分，优选包含选自锂、钠、钾、镁、钙、锶、钡、铁、铜、银中的至少1种，特别优选包含选自钠、银中的至少1种。氙为单原子分子，因此，为不具有极性的分子，但通过从外部施加电场而诱导偶极子，变得具有极性，变得吸附于沸石。作为诱导偶极子的金属成分，前述金属成分优异。为了更有效地吸附氙，前述金属成分相对于沸石的铝优选0.1～1.0当量(对于价数n的金属离子，为在金属/Al摩尔比上乘以金属的价数n而得到的值。以下相同)、进一步优选0.4～1.0当量、特别优选0.5～1.0当量。进而，本专利技术的氙吸附剂所含有的银有如下特征：在空气中、以500℃焙烧后测定的紫外可见吸收光谱在290～350nm处具有吸收峰、且该吸收峰在310～330nm处具有最大值。用于测定紫外可见吸收光谱的氙吸附剂的焙烧如下进行：使用通常的箱型马弗炉，边每1.0～1.2分钟吹入与马弗炉的内容积相等的量的干燥空气边以1小时40分钟进行升温，以500℃进行3小时焙烧。紫外可见吸收光谱如下测定：通过扩散反射法，在室温下测定如上述那样以500℃进行焙烧了的试样。对于本专利技术的氙吸附剂，为了得到更高的氙吸附量，银的含量优选1～20重量％、进一步优选3～18重量％、特别优选4～15重量％。对沸石修饰金属成分的方法没有特别限定，可以使用离子交换法、浸渗法、蒸发干固法等。作为离子交换法，使沸石和含有期望的离子的溶液接触直至沸石中的离子量成为期望的浓度，从而达成。可以应用分批法、流通法等通常的离子交换法。需要说明的是，对于金属成分的修饰而言，氙吸附剂为粉末的情况下可以进行修饰，氙吸附剂为成型体的情况下也可以进行修饰。制造成型体的氙吸附剂时，可以对沸石粉末进行了金属修饰后形成成型体，也可以使沸石粉末形成成型体后进行金属修饰，均可。进而，含有银的氙吸附剂通过在300℃～700℃、优选400℃～600℃的温度下进行热处理(焙烧)，从而可以提高氙的吸附性能。焙烧气氛可以为空气、氮气等非活性气氛，均可。作为本专利技术的氙吸附剂中使用的沸石，优选包含选自CHA型、FER型、HEU型、MWW型中的至少1种结构。其中，优选CHA型、FER型、HEU型、MWW型，最优选FER型。FER型的孔径为左右，孔径与氙分子尺寸最接近，因此推测氙吸附性能优异。作为CHA型的沸石，例如可以举出菱沸石等，作为FER型的沸石，例如可以举出镁碱沸石等。作为HEU型的沸石，例如可以举出片沸石、斜发沸石等，作为MWW型的沸石，例如可以举出MCM-22、ITQ-1、SSZ-25等。本专利技术的氙吸附剂中使用的孔径为的范围、且二氧化硅/氧化铝的摩尔比为10～30的范围的沸石、优选CHA型、FER型、HEU型、MWW型的沸石可以如下制造：使二氧化硅源、氧化铝源、碱源、根据需要的结构导向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氙吸附剂，其特征在于，含有沸石，所述沸石的孔径为

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.06 JP 2017-001299;2017.06.28 JP 2017-125851.一种氙吸附剂，其特征在于，含有沸石，所述沸石的孔径为的范围、且二氧化硅/氧化铝的摩尔比为10～30的范围。2.根据权利要求1所述的氙吸附剂，其特征在于，包含选自锂、钠、钾、镁、钙、锶、钡、铁、铜、银中的至少1种作为沸石中所含的金属成分。3.根据权利要求1或权利要求2所述的氙吸附剂，其特征在于，金属成分相对于沸石的铝为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：平野茂，德永敬助，冈庭宏，福井惠，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP