一種胺功能化吸附劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于分子篩技術領域，尤其涉及一種胺功能化吸附劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鑒于SF6較高的化學穩定性和良好的絕緣性能，國際上己廣泛使用SF6作為各種電器設備的絕緣介質。但SF6在制造過程中不可避免雜有微量的低氟化物和水分;設備運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。而且當有微量水存在時，這些低氟化物逐漸分解為HF、SO2、H2S04等強腐蝕性性質，不僅對人體有害，且嚴重腐蝕電氣設備。目前國內外均采用電氣設備中放置吸附劑以清除有害雜質氣體的方法，以脫除SF6分解和電離產生的劇毒低氟硫化物，S2FiqO酸氣和水分等雜質，消除對檢修人員的毒害，減小對電氣設備的腐蝕，以延長電器設備的使用壽命，使昂貴的SF6氣體可以連續使用。
[0003]公開號為CN 85102711A的中國發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電器設備中經電弧作用和火花放電后SF6分解和電離產生的劇毒低氟硫化物氣體的吸附脫除。但是，該分子篩對水的選擇吸附脫除較差。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種胺功能化吸附劑及其制備方法，本發明中的胺功能化吸附劑對SF6電器設備中的水份吸收效果好。
[0005]本申請提供一種胺功能化吸附劑，由摻雜改性的HMS分子篩經有機胺改性劑改性得到；
[0006]所述摻雜改性的HMS分子篩由摻雜改性劑對HMS分子篩摻雜改性得到，摻雜改性劑選自Zr前驅體、Ti前驅體和Al前驅體中的一種或幾種。
[0007]優選的，所述有機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]優選的，所述Zr前驅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前驅體包括異丙醇鋁、乙醇鋁、叔丁醇鋁中的一種或幾種。
[0011]優選的，所述摻雜改性劑與HMS分子篩的摩爾比為(3?8): 100。
[0012]優選的，所述有機胺改性劑與摻雜改性的HMS分子篩的質量比為1:(I?4)。
[0013]本發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前驅體、Ti前驅體和Al前驅體中的一種或幾種；
[0016]B)采用有機胺改性劑對所述摻雜改性的HMS分子篩進行改性，得到胺功能化吸附劑。
[0017]優選的，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]優選的，所述摻雜改性的溫度為40?80°C;
[0021 ] 所述摻雜改性的時間為12?48小時。
[0022]優選的，所述步驟B)中改性的溫度為20?35°C；
[0023]所述步驟B)中改性的時間為2?12小時。
[0024]本發明提供一種胺功能化吸附劑，由摻雜改性的HMS分子篩經有機胺改性劑改性得到;所述摻雜改性的HMS分子篩由摻雜改性劑對HMS分子篩摻雜改性得到，所述摻雜改性劑選自Zr前驅體、Ti前驅體和Al前驅體中的一種或幾種。本發明先將HMS分子篩采用摻雜改性劑進行摻雜改性，在分子篩管壁上引入一定的酸性位，然后再進行有機胺改性，這樣能夠更有效的在HMS分子篩上負載聚合有機胺，提高負載量，從而實現對水分子的高效吸附。另外，本發明中的胺功能化吸附劑穩定性良好，介孔孔道的“殼保護”效應可有效避免活性位在吸附劑長時間吸附過程中的流失問題。
[0025]另外，本發明還提供了一種胺功能化吸附劑的制備方法，本發明的制備方法在室溫條件下即可實現，過程簡單易行。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本發明實施例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。
【具體實施方式】
[0029]本發明提供了一種胺功能化吸附劑，由摻雜改性的HMS分子篩經有機胺改性劑改性得到；
[0030]所述摻雜改性的HMS分子篩由摻雜改性劑對HMS分子篩摻雜改性得到，所述摻雜改性劑選自Zr前驅體、Ti前驅體和Al前驅體中的一種或幾種。
[0031]本發明中的胺功能化吸附劑對SF6電器設備中的水份吸收效果好。
[0032]在本發明中，所述摻雜改性的HMS分子篩為HMS分子篩經摻雜改性劑改性得到，在本發明中，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，所述摻雜改性劑優選包括Zr前驅體、Ti前驅體和Al前驅體中的一種或幾種，所述Zr前驅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前驅體包括異丙醇鋁、乙醇鋁、叔丁醇鋁中的一種或幾種。在本發明中，所述摻雜改性劑與HMS分子篩的摩爾比優選為(3?8): 100，更優選為(4?6): 100，最優選為5:100。將摻雜改性劑的用量限定在這個比例范圍內，可維持材料晶格和微觀結構特性。若摻雜改性劑的用量進一步增加，可能干擾表面活性劑在共縮合過程中的聚集，進而導致材料結晶度下降，結構失穩坍塌;若其用量減小，則不能夠有效促進后續的有機胺改性劑的負載。
[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載有機胺的分散，使其暴露出更多的有效吸附位點。
[0034]本發明優選按照以下方法對HMS分子篩進行摻雜改性:
[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，進行摻雜改性，得到摻雜改性的HMS分子篩。
[0036]本發明優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，在攪拌的條件下進行摻雜改性，得到摻雜改性的HMS分子篩。在本發明中，所述烷基胺模板劑優選包括十二烷基胺和/或十八烷基胺;所述溶劑優選為水和乙醇的混合溶液，所述水和乙醇的摩爾比優選為36: (5?10)，更優選為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選為(0.03?0.07): (0.97?0.93): 0.27，更優選為(0.04?0.06):(0.96?0.94):0.27，最優選為0.05:0.95:0.27。所述烷基胺模板劑與水和乙醇的摩爾比優選為0.27:36: (5?10)，更優選為0.27:36: (6.5?8)。
[0037]在本發明中，所述摻雜改性的溫度優選為40?80°C，更優選為50?70°C ;所述摻雜改性的時間優選為12?48小時，更優選為24?36小時。
[0038]本發明優選摻雜改性得到的產物進行真空干燥，得到摻雜改性的HMS分子篩。
[0039]使用本發明中的摻雜改性劑對HMS分子篩進