一种吸附剂及其制备方法和应用技术

本申请涉及一种吸附剂及其制备方法和应用，属于环保技术领域；方法包括：得到含氧化钙成分颗粒和高岭土颗粒；把所述含氧化钙成分颗粒、高岭土颗粒和含氢氧根离子成分物质进行混合，后进行水热反应，得到中间品；对所述中间品进行冷却，后进行烧结，得到吸附剂；采用自然界廉价的碳酸钙含量高的原料或者能提供氧化钙的钠硅渣、钙硅渣、高岭土为原料原位合成具有大比表面积的高效吸附剂，该吸附剂与介孔氧化铝吸附剂相比，可以避免添加有机溶剂，从而避免参与反应的有机溶剂在高温条件下对设备的腐蚀和环境的污染加剧，同时，避免整个气体在吸附/脱附过程中能耗大、操作复杂、吸附再生困难而导致循环利用效率低等因素。难而导致循环利用效率低等因素。难而导致循环利用效率低等因素。

【技术实现步骤摘要】
一种吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及环保
，尤其涉及一种吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]人类面临的一个重大难题就是环境污染。空气污染是环境污染的一个重大组成部分，而硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物和硫化氢气体等有毒气体的排放是空气污染的主要因素，这些有毒气体经常和水、氧分子结合形成酸雨。其他气体，如二氧化碳、氟碳氢化合物更易逃到外层空间破坏臭氧层导致地球变暖。目前，全球二氧化碳的排放已经达到一个临界点，每年增加排放量为130亿吨，目前大气中二氧化碳的浓度已经达到了391.8ppm，大量的二氧化碳排放已经影响了海平面和人类生态系统。虽然通过植树造林、节能减排等途径可以抵消部分自身所产生的二氧化碳排放量，但在经济发展的过程中采用二氧化碳捕集吸收技术也会大量降低二氧化碳的排放，同时实现二氧化碳气体的循环利用。
[0003]目前常用的吸收材料包括活性介孔氧化铝材料和以金属
‑
有机框架材料；活性介孔氧化铝材料呈现多孔性和高分散性,同时具有较大的比表面积和吸附性能，由于α型是氧化铝的稳定相，也是刚玉的主要组成，结构稳定，体密高，强度大，但其需要和有机溶剂配合使用，气体在化学吸附中存在吸附剂与吸附质脱吸操作复杂，且通常参与反应的有机溶剂在高温条件下对设备的腐蚀和环境的污染程度加剧，导致整个气体在吸附/脱附过程中能耗大，操作复杂，吸附剂再生困难，进而导致循环利用效率低，污染严重等问题，同时现阶段，介孔氧化铝的主要合成方法为模板法，但制作过程过于繁琐且价格昂贵，使用中模板剂无法回收造成环境污染。金属
‑
有机框架材料具有的特殊孔洞结构和巨大比表面积，非常有利于气体吸附，其中以三价铝作为中心金属离子的MIL
‑
53(Al)框架材料的气体吸附性能受到越来越多的关注，但是该材料孔结构和比表面积受制备条件因素影响较大，急需改进优化合成条件提高其框架结构的热稳定性及孔结构性质，进而提高对气体的吸附能力。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种吸附剂及其制备方法和应用，以改善目前的吸附剂须与有机溶剂配合使用，而造成的高温下对设备的腐蚀和环境的污染加剧的问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种吸附剂的制备方法，所述方法包括：
[0006]得到含氧化钙成分颗粒和高岭土颗粒；
[0007]把所述含氧化钙成分颗粒、高岭土颗粒和含氢氧根离子成分物质进行混合，后进行水热反应，得到中间品；
[0008]对所述中间品进行冷却，后进行烧结，得到吸附剂。
[0009]作为一种可选的实施方式，所述含氧化钙成分颗粒的成型平均粒径为2
‑
4mm；和/或
[0010]所述高岭土颗粒的平均粒径为0.4
‑
0.7mm。
[0011]作为一种可选的实施方式，每100毫升所述含氢氧根离子成分物质混合的所述含
氧化钙成分颗粒的质量为1
‑
2.5g；和/或
[0012]每100毫升所述含氢氧根离子成分物质混合的所述高岭土颗粒的质量为30
‑
45g。
[0013]作为一种可选的实施方式，所述含氧化钙成分颗粒和所述含氢氧根离子成分物质的混合时间为0.5
‑
1h；和/或
[0014]所述高岭土颗粒和所述含氢氧根离子成分物质的混合时间为1.5h
‑
2.5h。
[0015]作为一种可选的实施方式，所述水热反应的温度为30
‑
300℃；或
[0016]所述水热反应的温度为50
‑
200℃。
[0017]作为一种可选的实施方式，所述冷却采用自然冷却；和/或
[0018]所述冷却的时间为1.5
‑
2.5h。
[0019]作为一种可选的实施方式，所述烧结的温度为400
‑
900℃；和/或
[0020]所述烧结的时间为1
‑
4h。
[0021]作为一种可选的实施方式，所述烧结的温度为450
‑
550℃；和/或
[0022]所述烧结的时间为1.5
‑
2.5h。
[0023]第二方面，本申请提供了一种吸附剂，所述吸附剂采用第一方面所述的吸附剂的制备方法制得。
[0024]第三方面，本申请提供了一种吸附剂的应用，所述应用包括把所述吸附剂用于气体的吸收，所述吸附剂为第二方面所述的吸附剂。
[0025]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0026]本申请实施例提供的该方法，采用自然界廉价的含氧化钙成分的自然界廉价物质以及含氧化钙成分的固废钠硅渣、钙硅渣等、高岭土为原料原位合成具有大比表面积的高效吸附剂，该吸附剂与介孔氧化铝吸附剂相比，可以避免添加有机溶剂，从而避免参与反应的有机溶剂在高温条件下对设备的腐蚀和环境的污染加剧，同时，避免整个气体在吸附/脱附过程中能耗大、操作复杂、吸附再生困难而导致循环利用效率低等因素。
附图说明
[0027]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本申请实施例提供的方法的流程图。
具体实施方式
[0030]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0032]人类面临的一个重大难题就是环境污染。空气污染是环境污染的一个重大组成部分，而硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物和硫化氢气体等有毒气体的排放是空气污染的主要因素，这些有毒气体经常和水、氧分子结合形成酸雨。其他气体，如二氧化碳、氟碳氢化合物更易逃到外层空间破坏臭氧层导致地球变暖。目前，全球二氧化碳的排放已经达到一个临界点，每年增加排放量为130亿吨，目前大气中二氧化碳的浓度已经达到了391.8ppm，大量的二氧化碳排放已经影响了海平面和人类生态系统。虽然通过植树造林、节能减排等途径可以抵消部分自身所产生的二氧化碳排放量，但在经济发展的过程中采用二氧化碳捕集吸收技术也会大量降低二氧化碳的排放，同时实现二氧化碳气体的循环利用。
[0033]目前常用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸附剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：得到含氧化钙成分颗粒和高岭土颗粒；把所述含氧化钙成分颗粒、高岭土颗粒和含氢氧根离子成分物质进行混合，后进行水热反应，得到中间品；对所述中间品进行冷却，后进行烧结，得到吸附剂。2.根据权利要求1所述的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述含氧化钙成分颗粒的成型平均粒径为2
‑
4mm；和/或所述高岭土颗粒的平均粒径为0.4
‑
0.7mm。3.根据权利要求1所述的吸附剂的制备方法，其特征在于，每100毫升所述含氢氧根离子成分物质混合的所述含氧化钙成分颗粒的质量为1
‑
2.5g；和/或每100毫升所述含氢氧根离子成分物质混合的所述高岭土颗粒的质量为30
‑
45g。4.根据权利要求1所述的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述含氧化钙成分颗粒和所述含氢氧根离子成分物质的混合时间为0.5
‑
1h；和/或所述高岭土颗粒和所述含氢氧根离子成分物质的混合时间为1.5h

【专利技术属性】
技术研发人员：于存贞，赵善雷，宋六九，王智锦，
申请(专利权)人：中铝山东有限公司，
类型：发明
国别省市：