多孔材料的制造方法、由此获得的多孔材料以及用于制造多孔材料的Si源组合物技术

本发明专利技术旨在提供一种能够有效利用植物源性Si源的技术。本技术能够提供一种包含Si和Al的多孔材料的制造方法，其中，使用第一Si源组合物和Al源作为至少原料，所述第一Si源组合物是植物源性Si源。第一Si源组合物可以是在对植物源性原料进行碳化处理后执行用于回收Si源的处理时回收的Si源。第二Si源组合物可以是通过对植物源性原料进行脱碳处理而获得的处理产物。产物。产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多孔材料的制造方法、由此获得的多孔材料以及用于制造多孔材料的Si源组合物


[0001]本技术涉及多孔材料的制造方法、由此获得的多孔材料以及用于制造多孔材料的Si源组合物。

技术介绍

[0002]在农业或工业中，会产生大量的副产物。然而，几乎所有这样的副产物都在未利用的情况下废弃。为了处置这种副产物，需要用于处置的能源(例如焚烧)，此外，还需要废弃物处理设施、焚烧设施、最终处置场等。副产物的废弃往往会给地球环境带来负担，并增加费用成本。
[0003]例如，在PTL 1中，提出了以下建议：通过其中在800℃至1400℃下对植物源性(plant
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derived)材料进行碳化、然后用酸或碱进行处理、并将植物源性材料用作原料的多孔碳材料制造方法，使用硅含有率为10重量％或更多的植物源性材料作为原料，能够获得多孔碳材料，该多孔碳材料的根据氮BET法的比表面积值为10m2/克或更多，硅含有率为1重量％或更少，细孔容积为0.1cm3/克或更多，并且该多孔碳材料例如可用作电池的负极材料、吸附剂、掩模、吸附片或载体。
[0004]此外，PTL 2还公开了一种多孔碳材料，其中使用包含从钠、镁、钾和钙构成的组中选择的至少一种成分的植物作为原料。
[0005][引文列表][0006][专利文献][0007][PTL 1]：JP 2008
‑
273816 A
[0008][PTL 2]：JP 2012
‑
179589 A

技术实现思路

[0009][专利技术要解决的问题][0010]此外，需要促进从农业、工业等产生的植物源性Si源的有效利用。
[0011]因此，本技术的主要目的是提供一种能够有效利用植物源性Si源的技术。
[0012][问题的解决方案][0013]作为深入研究的结果，本专利技术人发现，通过使用从植物源性原料获得的Si源，可以制造多种多孔材料。因此，能够提供一种能够有效利用植物源性Si源的技术，并完成了本技术。在本技术中，植物源性Si源也可以是植物源性副产物。
[0014]本技术能够提供一种包含Si和Al的多孔材料的制造方法，其中使用第一Si源组合物和Al源作为至少原料，所述第一Si源组合物是植物源性Si源。
[0015]此外，可使用第二Si源组合物作为原料。
[0016]第一Si源组合物可以是在对植物源性原料进行碳化处理后执行用于回收Si源的处理时回收的Si源。
[0017]用于回收Si源的处理可以是通过碱抽提进行的处理，所述碱抽提通过调整NaOH/Si的摩尔比(理论比)来执行。
[0018]第一Si源组合物的硅含量可以是10g/L或更多。
[0019]第一Si源组合物的Si/Al组成比(质量比)可以是1至300。
[0020]第二Si源可以是矿物源性Si源和/或植物源性Si源。
[0021]第二Si源组合物可以是通过对植物源性原料进行脱碳处理而获得的处理产物。
[0022]第二Si源组合物可以是植物源性灰分。
[0023]第一Si源组合物可以是在对植物源性原料进行碳化处理后执行用于回收Si源的处理时回收的Si源，并且，所述第二Si源组合物可以是植物源性灰分。
[0024]此外，可以将有机结构导向剂用作原料。
[0025]可以对所述作为植物源性Si源的第一Si源组合物和所述Al源的混合物执行加热处理。
[0026]混合物可进一步包含第二Si源组合物。
[0027]加热处理可以是水热合成。
[0028]加热处理可按熟成、然后水热合成的顺序来执行。
[0029]第一Si源组合物可以是通过从包含二氧化硅的植物源性原料中去除二氧化硅而回收的水溶液。
[0030]多孔材料可以是沸石。
[0031]植物可以是禾本科植物。
[0032]此外，本技术能够提供一种通过所述多孔材料的制造方法获得的多孔材料。
[0033]此外，本技术能够提供一种用于制造多孔材料的Si源组合物，包括在对植物源性原料进行碳化处理后执行用于回收Si源的处理时回收的Si源。
附图说明
[0034][图1]是示出以下的图，上部的Na
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ZSM
‑
5：实施例1的多孔材料(MFI型)的XRD，中部的Na
‑
ZSM
‑
TEOS：比较例1的(MFI型)的XRD，下部：烧成处理后的稻壳的XRD。
[0035][图2]是示出以下的图，上部的Na
‑
ZSM
‑
5(
●
和
○
)：实施例1的多孔材料(MFI型)的吸附等温线，下部的Na
‑
ZSM
‑
TEO(
●
和
○
)：比较例1的MFI型的吸附等温线。
[0036][图3]上部的丝光沸石(mordenite)：示出实施例2的多孔材料的XRD的图，下部：烧成处理后的XRD的图。
[0037][图4]上部：示出实施例3的多孔材料(MFI型(Na
‑
ZSM
‑
5))的XRD的图，下部：示出烧成处理后的XRD的图。
[0038][图5]示出实施例1的沸石(MFI型)、实施例2的沸石(丝光沸石)、实施例3的沸石(MFI型)和比较例1的沸石(MFI型)的SEM照片的图。
[0039][图6]示出实施例4的沸石(LTA型)的SEM照片的图。
[0040][图7]示出实施例4的沸石(LTA型)的XRD的图，下部：示出烧成处理后的XRD的图。
[0041][图8]在上部(LTA
‑
4)示出实施例6的沸石(LTA型)的XRD的图，在中部(LTA
‑
3)示出实施例5的沸石(LTA型)的XRD的图，在下部(LTA)示出实施例4的沸石的XRD的图。中部的
●
的标记表示源自沸石SOD的峰值。
[0042][图9]在右侧(LTA
‑
4)示出实施例6的沸石(LTA型)的SEM照片，在左侧(LTA
‑
3)示出实施例5的沸石(LTA型)的SEM照片。
[0043][图10]从底部起，依次在Seed
‑
CHA示出用作籽晶的CHA型沸石的XRD的图，在CHA
‑
5示出实施例11的沸石(CHA型)的XRD的图，在CHA
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6示出实施例12的沸石(CHA型)的XRD的图，在CHA
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7示出实施例13的沸石(CHA型)的XRD的图，在CHA
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8示出实施例14的沸石(CHA型)的XRD的图。
[0044][图11]在左上侧的CHA
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5示出实施例11的沸石(CHA型)的SEM照片，在右上侧的CHA
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含Si和Al的多孔材料的制造方法，其中，使用第一Si源组合物和Al源作为至少原料，所述第一Si源组合物是植物源性Si源。2.根据权利要求1所述的多孔材料的制造方法，其中进一步使用第二Si源组合物作为原料。3.根据权利要求1所述的多孔材料的制造方法，其中所述第一Si源组合物是在对植物源性原料进行碳化处理后执行用于回收Si源的处理时回收的Si源。4.根据权利要求3所述的多孔材料的制造方法，其中所述用于回收Si源的处理是通过碱抽提进行的处理，所述碱抽提通过调整NaOH/Si的摩尔比(理论比)来执行。5.根据权利要求1所述的多孔材料的制造方法，其中所述第一Si源组合物的硅含量是10g/L或更多。6.根据权利要求1所述的多孔材料的制造方法，其中所述第一Si源组合物的Si/Al组成比(质量比)是1至300。7.根据权利要求2所述的多孔材料的制造方法，其中所述第二Si源是矿物源性Si源和/或植物源性Si源。8.根据权利要求2所述的多孔材料的制造方法，其中所述第二Si源组合物是通过对植物源性原料进行脱碳处理而获得的处理产物。9.根据权利要求2所述的多孔材料的制造方法，其中所述第二Si源组合物是植物源性灰分。10.根据权利要求2所述的多孔材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：田畑诚一郎，横井俊之，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：