立方相晶体结构物质的使用和制备方法技术

本发明专利技术涉及一种立方相晶体结构物质的使用方法，其包括：制备含碳物质和有效剂量的分子式为(Na2O)xNa2[Al2Si2O8]的一种或多种立方相晶体结构物质的混合物，其中0＜x≤1；及加热制备所得的混合物至氧化起始温度。本发明专利技术也涉及立方相晶体结构物质的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。具体而言，本专利技术涉及一种立方相晶体结构物质作为如碳烟等含碳物质的氧化催化剂的使用方法和制备其的方法。
技术介绍
由于煤炭、油(如柴油)、木材或其他含碳物质的不完全燃烧而产生的精细黑色颗粒，称之为碳烟(soot)，主要由碳组成。随着全球气候的变暖，碳排放日益成为全球关注的焦点。例如，柴油机的尾气因为含有大量的碳烟，不能满足严格的排放法规，必须处理后才能排放。可以在柴油机排气管安置颗粒捕集器以在排气通过时截流、沉降并收集排气中的碳烟，然后使收集的碳烟氧化，以达到去除碳烟的目的。在没有催化剂的情况下，碳烟氧化的起始温度远高于排气自身的温度。因此，需要催化剂来降低碳烟的氧化起始温度，以在较低温度氧化碳烟，避免碳烟在颗粒捕集器的过度堆积。美国专利申请公开第2009/0203517号涉及一种烧方钠石或者方钠石与碱金属源及/或碱土金属源的混合物得到的催化剂。中国专利申请第201010039192.9号公开了构成结构为AxBy0z/M02的由氧化物担载体MO2和双金属氧化物组分AxByOz组成的催化剂。中国专利申请第200910010559.1号公开了活性成分为锰的氧化物，辅助活性成分为碱金属、碱土金属或稀土金属的催化剂。前述专利申 请中提及的催化剂以及现有技术中的其他催化剂并不能满足业界现在的所有需求。在反应活性、热稳定性以及高温潮湿环境中的稳定性等中的一个或多个方面总有不尽如人意的地方。因此，有必要提供一种可以使碳烟等含碳物质在较低温度氧化的方法以及一种反应活性、热稳定性以及高温潮湿环境中的稳定性均佳的催化剂。三斜霞石是Na_霞石在高温下的形态，可以通过将Na-霞石从超过约1256.85°C (1530K)时退火并随后淬火至室温来制备。在一篇发表在《固体化学杂志》(JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY) 61，40-46 (1986)上的题为《间质性方石英型化合物(Na2O)《0.33Na 〉〉(Interstitial Cristobalite-typeCompounds (Na2O) ^0 33Na )的文章中曾经提到在Na -三斜霞石中嵌入氧化钠以获得(Na2O) <I133Na。Na8Al4Si4O18 也在 Beitrage zur Beaktionsfahigkeitder silicate bei niedrigen temperaturen，11.Mitteilung.，Die StrukturenNa20_reicher carnegieite.,Von Werner Borchert und Jurgen Keidel,Heidelberg，Mit6Textabbildungen, (Eingegangen am 17，Marzl947)中被提及。但是，对 Na2O-嵌入或富有的立方相晶体结构物质的认识目前主要还停留在学术阶段，有待进一步发展。因此，有必要提供立方相晶体结构物质的新的制备方法和使用方法，如作为碳烟等含碳物质的氧化催化剂的使用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种立方相晶体结构物质的新的制备方法和使用方法，如作为碳烟等含碳物质的氧化催化剂的使用方法。—方面，本专利技术涉及的立方相晶体结构物质的使用方法包括:制备含碳物质和有效剂量的分子式为(Na2O)xNaJAl2Si2O8]的一种或多种立方相晶体结构物质的混合物，其中O< X < I ;及加热制备所得的混合物至氧化起始温度。另一方面，本专利技术涉及的立方相晶体结构物质的使用方法包括:将含碳物质与有效剂量的分子式为(Na2O)xNa2的一种或多种立方相晶体结构物质接触，以使含碳物质在第一氧化起始温度开始氧化，其中O < X < I，所述第一氧化起始温度低于所述含碳物质在没有催化剂的情况下的第二氧化起始温度。再一方面，本专利技术涉及的立方相晶体结构物质的制备方法包括:制备水溶性钠盐、柠檬酸、乙二醇、高岭土与水的混合物；干燥混合物以获得粉末；以及煅烧粉末以获得分子式为(Na2O)xNaJAl2Si2O8]的一种或多种立方相晶体结构物质，其中O < x彡I。附图说明通过结合附图对于本专利技术的实施例进行描述，可以更好地理解本专利技术，在附图中:图1所示为例I中样本1-8的2 θ X射线衍射谱。图2所示为例2 中加热不同温度时样本A和B重量占加热前样本A和B重量的百分比。图3所示为例2中样本A和B在不同温度产生的二氧化碳的红外吸收强度。图4所示为例3中不同样本在不同温度处理后的2 θ X射线衍射谱。图5所示为例4中不同样本在沸水中不同长度时间处理后的2 θ X射线衍射谱。图6所示为例5中两个混合物各自在不同温度产生的二氧化碳的红外吸收强度。具体实施例方式本专利技术中所提及的数值包括从低到高一个单元一个单元增加的所有数值，此处假设任何较低值与较高值之间间隔至少两个单元。举例来说，如果说了一个组分的数量或一个工艺参数的值，比如，温度，压力，时间等等，是从I到90，或20到80，或30到70，是想表达15到85，22到68，43到51，30到32等数值都已经明白的列举在此说明书中。对于小于I的数值，0.0001，0.001，0.01或者0.1被认为是比较适当的一个单元。前述只是想要表达的特别示例，所有在列举的最低到最高值之间的数值组合均被视为以类似方式清楚地列在本说明书中。说明书和权利要求中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的修正的部分,而不会导致相关基本功能的改变。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本专利技术不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。本专利技术所称“立方相晶体结构物质”包括但不限于具有氧化钠-稳定(或嵌入或富有)的立方相晶体结构物质，即拥有一定数量Na2O嵌入立方主晶格且群体对称为F43m的晶体结构的物质。本专利技术所称“立方相晶体结构物质”可为X为某一特定值的某一具体物质，也可为包含X为不同值时的各种物质的混合物。在一些实施例中，立方相晶体结构物质分子式为(Na2O)Na2, BP x = I。本专利技术所称“含碳物质”包括但不限于来自煤、石油、木材、烃及其他含碳物质的含碳固体或液体或者形成含碳固体或液体的微粒或高分子。在一些实施例中，本专利技术所称“含碳物质”包括炭黑。在一些实施例中，本专利技术所称“含碳物质”为煤炭、油(如柴油)、木材或其他含碳物质的不完全燃烧而产生的精细黑色颗粒，又称碳烟(SOOt)。本专利技术所称“氧化起始温度”，又称“起始氧化温度”，是指物质开始氧化的温度，又可指物质在特定环境中能够氧化的最低温度。在一些实施例中，含碳物质的氧化起始温度或起始氧化温度可为含碳物质开始产生一氧化碳及/或二氧化碳等氧化产物的温度，也可为一氧化碳及/或二氧化碳等氧化产物可被测到时的温度。根据本专利技术的一方面，有效剂量的分子式为(Na2O)xNa2 (其中0<x彡I)的一种或多种立方相晶体结构物质与含碳物质混合或接触后，含碳物质的氧化起始温度低于含碳物质在没有催化剂的情况下的氧化起始温度。因此，分子式为(Na2O)xNa2(其中O < X < I)的一种或多种立方相晶体结构物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立方相晶体结构物质的使用方法，其包括：制备含碳物质和有效剂量的分子式为(Na2O)xNa2[Al2Si2O8]的一种或多种立方相晶体结构物质的混合物，其中0＜x≤1；及加热制备所得的混合物至氧化起始温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志刚，彭文庆，傅琪佳，张晓，林川，王世忠，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：