一種胺功能化吸附劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于分子篩技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種胺功能化吸附劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鑒于SF6較高的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的絕緣性能，國(guó)際上己廣泛使用SF6作為各種電器設(shè)備的絕緣介質(zhì)。但SF6在制造過(guò)程中不可避免雜有微量的低氟化物和水分;設(shè)備運(yùn)行中的高壓電弧的作用使SF6也分解少量的低氟化物，如:SF4、S0F2、S02F2、S2F1Q0等。而且當(dāng)有微量水存在時(shí)，這些低氟化物逐漸分解為HF、SO2、H2S04等強(qiáng)腐蝕性性質(zhì)，不僅對(duì)人體有害，且嚴(yán)重腐蝕電氣設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)外均采用電氣設(shè)備中放置吸附劑以清除有害雜質(zhì)氣體的方法，以脫除SF6分解和電離產(chǎn)生的劇毒低氟硫化物，S2FiqO酸氣和水分等雜質(zhì)，消除對(duì)檢修人員的毒害，減小對(duì)電氣設(shè)備的腐蝕，以延長(zhǎng)電器設(shè)備的使用壽命，使昂貴的SF6氣體可以連續(xù)使用。
[0003]公開號(hào)為CN 85102711A的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種分子篩吸附劑，該分子篩吸附劑是由CaA沸石和經(jīng)Li離子交換的LiX型分子篩按一定比例混合而成，用于SF6電器設(shè)備中經(jīng)電弧作用和火花放電后SF6分解和電離產(chǎn)生的劇毒低氟硫化物氣體的吸附脫除。但是，該分子篩對(duì)水的選擇吸附脫除較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種胺功能化吸附劑及其制備方法，本發(fā)明中的胺功能化吸附劑對(duì)SF6電器設(shè)備中的水份吸收效果好。
[0005]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N胺功能化吸附劑，由摻雜改性的HMS分子篩經(jīng)有機(jī)胺改性劑改性得到；
[0006]所述摻雜改性的HMS分子篩由摻雜改性劑對(duì)HMS分子篩摻雜改性得到，摻雜改性劑選自Zr前驅(qū)體、Ti前驅(qū)體和Al前驅(qū)體中的一種或幾種。
[0007]優(yōu)選的，所述有機(jī)胺改性劑包括四乙烯五胺、五乙烯六胺、多乙烯多胺和聚乙烯亞胺中的一種或幾種。
[0008]優(yōu)選的，所述Zr前驅(qū)體包括八水氯氧化鋯、丙醇鋯、異丙醇鋯、醋酸鋯、鋯酸四丁酯中的一種或幾種；
[0009]所述Ti前驅(qū)體包括鈦酸四乙酯、鈦酸四丙酯、鈦酸四丁酯、四異丙醇鈦、鈦酸四異丙酯中的一種或幾種；
[0010]所述Al前驅(qū)體包括異丙醇鋁、乙醇鋁、叔丁醇鋁中的一種或幾種。
[0011]優(yōu)選的，所述摻雜改性劑與HMS分子篩的摩爾比為(3?8): 100。
[0012]優(yōu)選的，所述有機(jī)胺改性劑與摻雜改性的HMS分子篩的質(zhì)量比為1:(I?4)。
[0013]本發(fā)明提供一種胺功能化吸附劑的制備方法，包括以下步驟:
[0014]A)將烷基胺模板劑、正硅酸乙酯和摻雜改性劑在溶劑中混合，進(jìn)行摻雜改性，得到摻雜改性的HMS分子篩；
[0015]所述摻雜改性劑選自Zr前驅(qū)體、Ti前驅(qū)體和Al前驅(qū)體中的一種或幾種；
[0016]B)采用有機(jī)胺改性劑對(duì)所述摻雜改性的HMS分子篩進(jìn)行改性，得到胺功能化吸附劑。
[0017]優(yōu)選的，所述烷基胺模板劑包括十二烷基胺和/或十八烷基胺；
[0018]所述有機(jī)胺改性劑包括四乙烯五胺、五乙烯六胺、多乙烯多胺、聚乙烯亞胺中的一種或幾種。
[0019]優(yōu)選的，所述摻雜改性劑、正硅酸乙酯和烷基胺模板劑的摩爾比為(0.03?0.07):(0.97?0.93):0.27。
[0020]優(yōu)選的，所述摻雜改性的溫度為40?80°C;
[0021 ] 所述摻雜改性的時(shí)間為12?48小時(shí)。
[0022]優(yōu)選的，所述步驟B)中改性的溫度為20?35°C；
[0023]所述步驟B)中改性的時(shí)間為2?12小時(shí)。
[0024]本發(fā)明提供一種胺功能化吸附劑，由摻雜改性的HMS分子篩經(jīng)有機(jī)胺改性劑改性得到;所述摻雜改性的HMS分子篩由摻雜改性劑對(duì)HMS分子篩摻雜改性得到，所述摻雜改性劑選自Zr前驅(qū)體、Ti前驅(qū)體和Al前驅(qū)體中的一種或幾種。本發(fā)明先將HMS分子篩采用摻雜改性劑進(jìn)行摻雜改性，在分子篩管壁上引入一定的酸性位，然后再進(jìn)行有機(jī)胺改性，這樣能夠更有效的在HMS分子篩上負(fù)載聚合有機(jī)胺，提高負(fù)載量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水分子的高效吸附。另外，本發(fā)明中的胺功能化吸附劑穩(wěn)定性良好，介孔孔道的“殼保護(hù)”效應(yīng)可有效避免活性位在吸附劑長(zhǎng)時(shí)間吸附過(guò)程中的流失問(wèn)題。
[0025]另外，本發(fā)明還提供了一種胺功能化吸附劑的制備方法，本發(fā)明的制備方法在室溫條件下即可實(shí)現(xiàn)，過(guò)程簡(jiǎn)單易行。
【附圖說(shuō)明】
[0026]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中的20PEI/3A1-DDA-HMS吸附劑的熱分析圖；
[0028]圖2為20PEI/DDA-HMS的熱分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明提供了一種胺功能化吸附劑，由摻雜改性的HMS分子篩經(jīng)有機(jī)胺改性劑改性得到；
[0030]所述摻雜改性的HMS分子篩由摻雜改性劑對(duì)HMS分子篩摻雜改性得到，所述摻雜改性劑選自Zr前驅(qū)體、Ti前驅(qū)體和Al前驅(qū)體中的一種或幾種。
[0031]本發(fā)明中的胺功能化吸附劑對(duì)SF6電器設(shè)備中的水份吸收效果好。
[0032]在本發(fā)明中，所述摻雜改性的HMS分子篩為HMS分子篩經(jīng)摻雜改性劑改性得到，在本發(fā)明中，所述HMS分子篩為HMS介孔分子篩，是以正硅酸乙酯為原料合成的介孔硅分子篩，所述摻雜改性劑優(yōu)選包括Zr前驅(qū)體、Ti前驅(qū)體和Al前驅(qū)體中的一種或幾種，所述Zr前驅(qū)體包括八水氯氧化鋯、丙醇鋯、異丙醇鋯、醋酸鋯、鋯酸四丁酯中的一種或幾種;所述Ti前驅(qū)體包括鈦酸四乙酯、鈦酸四丙酯、鈦酸四丁酯、四異丙醇鈦、鈦酸四異丙酯中的一種或幾種;所述Al前驅(qū)體包括異丙醇鋁、乙醇鋁、叔丁醇鋁中的一種或幾種。在本發(fā)明中，所述摻雜改性劑與HMS分子篩的摩爾比優(yōu)選為(3?8): 100，更優(yōu)選為(4?6): 100，最優(yōu)選為5:100。將摻雜改性劑的用量限定在這個(gè)比例范圍內(nèi)，可維持材料晶格和微觀結(jié)構(gòu)特性。若摻雜改性劑的用量進(jìn)一步增加，可能干擾表面活性劑在共縮合過(guò)程中的聚集，進(jìn)而導(dǎo)致材料結(jié)晶度下降，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)坍塌;若其用量減小，則不能夠有效促進(jìn)后續(xù)的有機(jī)胺改性劑的負(fù)載。
[0033]相比于其它定向性的介孔分子篩，HMS分子篩比表面積和孔容較大，其三維管道更有利于負(fù)載有機(jī)胺的分散，使其暴露出更多的有效吸附位點(diǎn)。
[0034]本發(fā)明優(yōu)選按照以下方法對(duì)HMS分子篩進(jìn)行摻雜改性:
[0035]將烷基胺模板劑、正硅酸乙酯和摻雜改性劑在溶劑中混合，進(jìn)行摻雜改性，得到摻雜改性的HMS分子篩。
[0036]本發(fā)明優(yōu)選先將烷基胺模板劑在加入溶劑中，攪拌均勻，然后再加入正硅酸乙酯(TEOS)和摻雜改性劑，在攪拌的條件下進(jìn)行摻雜改性，得到摻雜改性的HMS分子篩。在本發(fā)明中，所述烷基胺模板劑優(yōu)選包括十二烷基胺和/或十八烷基胺;所述溶劑優(yōu)選為水和乙醇的混合溶液，所述水和乙醇的摩爾比優(yōu)選為36: (5?10)，更優(yōu)選為36: (6.5?8);所述摻雜改性劑、正硅酸乙酯和烷基胺模板劑的摩爾比優(yōu)選為(0.03?0.07): (0.97?0.93): 0.27，更優(yōu)選為(0.04?0.06):(0.96?0.94):0.27，最優(yōu)選為0.05:0.95:0.27。所述烷基胺模板劑與水和乙醇的摩爾比優(yōu)選為0.27:36: (5?10)，更優(yōu)選為0.27:36: (6.5?8)。
[0037]在本發(fā)明中，所述摻雜改性的溫度優(yōu)選為40?80°C，更優(yōu)選為50?70°C ;所述摻雜改性的時(shí)間優(yōu)選為12?48小時(shí)，更優(yōu)選為24?36小時(shí)。
[0038]本發(fā)明優(yōu)選摻雜改性得到的產(chǎn)物進(jìn)行真空干燥，得到摻雜改性的HMS分子篩。
[0039]使用本發(fā)明中的摻雜改性劑對(duì)HMS分子篩進(jìn)