负载型吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及气体吸附测定技术领域，公开了一种负载型吸附剂及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的吸附剂能够在一定温度范围内，具有对氨气和异丙烯有较好吸附能力，而对丙烯几乎不吸附。这种吸附特异性使得本发明专利技术提供的吸附剂能够在催化剂开发和性能研究中发挥重要作用，尤其是在异丙胺程序升温表面反应中，填补了现有吸附剂中没有专门吸附氨气和异丙胺而不吸附丙烯的吸附剂的空白，为催化剂性能表征提供重要参考参数，也为异丙胺程序升温表面反应用吸附剂提供更好的选择。附剂提供更好的选择。附剂提供更好的选择。

【技术实现步骤摘要】
负载型吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及气体吸附测定
，具体地，涉及一种负载型吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在石油炼制和石油化工中，催化剂的应用非常广泛，其中酸催化剂占有重要的地位。目前工业上使用的酸催化剂，多数是固体催化剂。对于催化剂的特性表征对于催化剂适用反应、工业化使用前景评定等具有重要意义。对于酸催化剂而言，其表面酸性是一项重要参数。目前，表征酸催化剂表面酸性的手段较多，常用的表征和研究方法主要包括吸附指示剂滴定、程序升温热脱附法、核磁共振法和红外光谱法等。其中，异丙胺程序升温表面反应是一种有效判断B酸和L酸的方法，其原理是在一定温度下，异丙胺可以在B酸中心(H
+
)上发生Beckmann重排反应，生成丙烯和氨气，该方法中，程序升温过程中的产物丙烯含量是一个重要的测试数据。
[0003]程序升温表面反应中气体定量分析常用的检测器是热导检测器(TCD)，其具有灵敏度高，定量效果好，可以检测几乎所有组分等优点，但是TCD无法分辨脱附产生的异丙胺和反应生成的丙烯和氨气。其他常用检测器，例如化学发光检测器(CLD)、火焰离子检测器(FID)等也无法区分异丙胺、丙烯和氨气。质谱检测器和红外检测器虽然能够对其进行分辨，但是质谱和红外的定量效果一般，而且由于红外池体积一般比较大，在信号收集时存在长时间滞后不利于测定。
[0004]为了准确测定异丙胺程序升温表面反应中产物丙烯的含量，在用TCD检测信号前，可以加入吸附剂对异丙胺和氨气进行吸附，再测定吸附后的气体中丙烯的含量变化。现有技术中吸附氨的方法包括用无机酸水溶液吸收和固体吸附剂。然而，在无机酸水溶液条件下，丙烯会在酸作用下与水发生反应，并且水蒸气也会被带入热导检测器中，影响测试结果。而在无水强酸条件下，如硫酸，其具有强氧化性也会与丙烯发生反应。因此采用无机酸水溶液吸收的方法不适合。现有技术中固体氨吸附剂有很多种，如活性炭、活性氧化铝、分子筛、多孔框架材料、金属氯化物等。但是现有技术中心未见有专门针对异丙胺的吸附剂的报道，不过由于异丙胺具有较强的碱性，因此具有酸性的分子筛完全可以吸附异丙胺。然而，现有技术中的这些氨和异丙胺的吸附剂，对丙烯都有一定的吸附作用，因此难以用于检测异丙胺程序升温反应中的丙烯含量变化。并且现有技术中也没有涉及测定异丙胺程序升温表面反应中丙烯含量变化的内容。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术中存在的可用于吸附异丙胺和氨气的吸附剂同时也会吸附丙烯，使得其无法用于检测异丙胺程序升温反应中丙烯含量变化的问题，提供一种氨吸附剂，该氨吸附剂具有对异丙胺和氨气吸附作用良好，并且几乎不吸附丙烯的特点。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种负载型吸附剂，所述吸附剂包括载体和负载于载体上的活性组分，其中，所述载体为极性载体，所述活性组分选自IIA族金属离子、过渡金属酸根离子以及非金属含氧酸根离子中的至少一种。
[0007]本专利技术第二方面提供一种负载型吸附剂的制备方法，所述方法包括：将载体与活性组分原料混合，进行水热反应，而后将水热反应的产物进行固液分离，取固相在惰性气氛下进行煅烧，获得所述吸附剂，其中，所述载体为极性载体，所述活性组分原料选自IIA族金属离子源、过渡金属酸根离子源以及非金属含氧酸根离子源的至少一种。
[0008]本专利技术第三方面提供有上述方法制备获得的吸附剂。
[0009]本专利技术第四方面提供一种从含氨样品中检测丙烯的方法，所述方法包括在检测前采用如上所述的吸附剂对所述含氨样品进行吸附。
[0010]本专利技术第五方面提供上述的吸附剂和方法在吸附氨气和/或异丙胺或催化剂性能研究中的应用，特别是在利用异丙胺程序升温表面反应进行的研究中的应用。
[0011]通过上述技术方案，本专利技术能够带来以下有益效果：
[0012](1)填补了现有氨吸附剂中没有专门吸附氨气和异丙胺而不吸附丙烯的吸附剂的空白，为异丙胺程序升温表面反应用吸附剂提供更好的选择；
[0013](2)本专利技术提供的吸附剂对于氨气和异丙胺的吸附效果良好，而对于丙烯几乎无吸附作用，使得异丙胺程序升温表面反应中的产物丙烯的含量变化能够得到准确测量，从而在催化剂性能表征上提供重要参考，对于催化剂开发和研究提供基础。
附图说明
[0014]图1-2、4-9是实施例1-2、4-9中制备获得的吸附剂对于异丙胺、氨和丙烯的脉冲吸附性能结果；
[0015]图3是实施例3中采用吸附剂1对催化剂样品进行TCD检测时的TCD检测信号随时间变化图；
[0016]图10是对比例1中的分子筛ZSM-5对于异丙胺、氨和丙烯的脉冲吸附性能结果；
[0017]图11是对比例2中的分子筛SAPO-11对于异丙胺、氨和丙烯的脉冲吸附性能结果。
具体实施方式
[0018]以下将对本专利技术的具体实施方式进行详细解释和说明，应当能够理解的是，以下具体实施方式仅用于解释和说明本专利技术的内容，而不用于限制本专利技术。
[0019]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0020]本专利技术的专利技术人在研究的过程中发现，采用IIA组金属离子、过渡金属酸根离子和非金属含氧酸根离子负载于载体上获得的吸附剂对于氨和异丙胺具有良好的吸附效果，而对于丙烯则几乎没有吸附性。这种吸附特异性使得该吸附剂在气体吸附测定
，尤其是催化剂性能研究中能够具有广阔的应用前景。
[0021]本专利技术一方面提供一种负载型吸附剂，所述吸附剂包括载体和负载于载体上的活
性组分，其中，所述载体为极性载体，所述活性组分选自IIA族金属离子、过渡金属酸根离子以及非金属含氧酸根离子中的至少一种。
[0022]任意本领域现有的极性载体均可适用于本专利技术提供的吸附剂。根据本专利技术的优选实施方式，其中，所述极性载体选自二氧化硅和/或氧化铝。
[0023]任意本领域现有的IIA族金属离子均可适用于本专利技术提供的吸附剂。根据本专利技术的优选实施方式，其中，所述IIA族金属离子选自镁离子、钙离子和锶离子中的至少一种。
[0024]任意本领域现有的过渡金属酸根离子均可适用于本专利技术提供的吸附剂。根据本专利技术的优选实施方式，其中，所述过渡金属酸根离子选自钼酸根、钨酸根、钒酸根、铌酸根和铬酸根中的至少一种。
[0025]任意本领域现有的非金属含氧酸根离子均可适用于本专利技术提供的吸附剂。根据本专利技术的优选实施方式，其中，所述非金属含氧酸根离子选自磷酸根、硅酸根和氯酸根中的至少一种。
[0026]本专利技术中的载体和活性组分的含量比以能够满足实际需要为准，并没有特殊限制。根据本专利技术的优选实施方式，其中，所述吸附剂中，载体与活性组分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型吸附剂，其特征在于，所述吸附剂包括载体和负载于载体上的活性组分，其中，所述载体为极性载体，所述活性组分选自IIA族金属离子、过渡金属酸根离子以及非金属含氧酸根离子中的至少一种。2.根据权利要求1所述的吸附剂，其中，所述极性载体选自二氧化硅和/或氧化铝；和/或，所述IIA族金属离子选自镁离子、钙离子和锶离子中的至少一种；和/或，所述过渡金属酸根离子选自钼酸根、钨酸根、钒酸根、铌酸根和铬酸根中的至少一种；和/或，所述非金属含氧酸根离子选自磷酸根、硅酸根和氯酸根中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的吸附剂，其中，以所述吸附剂中载体和活性组分的总重量为基准，所述载体的含量为79-93重量％；和/或，所述IIA族金属离子的含量为0.5-2重量％；和/或，所述过渡金属酸根离子的含量为3-10重量％；和/或，所述非金属含氧酸根离子的含量为3-10重量％；优选地，所述载体的含量为84-90重量％；优选地，所述IIA族金属离子的含量为1-1.5重量％；优选地，所述过渡金属酸根离子的含量为4-7重量％；优选地，所述非金属含氧酸根离子的含量为4-7重量％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的吸附剂，其中，所述吸附剂的比表面积为100-300m2/g，孔容为0.4-1cm3/g，平均粒径为8-20μm；和/或，所述吸附剂中除载体和活性组分外，还含有钾离子、钠离子和氢离子中的至少一种；优选地，所述吸附剂的比表面积为150-250m2/g，孔容为0.5-0.8cm3/g，平均粒径为10-18μm。5.一种负载型吸附剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将载体与活性组分原料混合，进行水热反应，而后将水热反应的产物进行固液分离，取固相在惰性气氛下进行煅烧，获得所述吸附剂，其中，所述载体为极性载体，所述活性组分原料选自IIA族金属离子源、过渡金属酸根离子源以及非金属含氧酸根离子源的至少一种。6.根据权利要求5所述的方法，所述混合在以水为溶剂的体系中进行；优选地，所述载体选自二氧化硅和/或氧化铝；优选地，所述IIA主族金属离子源选自水溶性镁盐、水溶性钙盐和水溶性锶盐中的至少一种；优选地，所述过渡金属酸根离子源选自水溶性钼酸盐、水溶性钨酸盐、水溶性钒酸盐、水溶性铌酸盐和水溶性铬酸盐中的至少一种；优选地，所述非金属含氧酸根离子源选自水溶性磷酸盐、水溶性硅酸盐和水溶性氯酸盐中的至少一种；更优选地，所述IIA主族金属离子源选...

【专利技术属性】
技术研发人员：满毅，黄文氢，姜健准，柳颖，白羽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：