[发明专利]用于分离二氧化碳/甲烷的高性能炭分子筛的制备方法

权利要求书

1.用于分离二氧化碳/甲烷的高性能炭分子筛的制备方法，其具体的制备步骤如下：

（1）成型：将原料纤维破碎至1-2mm长度，与粘结剂以质量比1-2:1混合并揉捏，然后挤压成柱型；原料为碳含量在80%以上的农业废弃物，粘结剂为液态酚醛树脂、煤焦油、沥青、糖蜜、腐殖酸中的一种或两种混合；

（2）炭化：将原料在惰性气氛下管式炉中300℃-500℃炭化30min-1h，程序升温速率为5-10℃/min，自然冷却至室温；

（3）活化：将上述炭化后产品在含K⁺的碱性溶液中浸泡2-4h，然后敞开口置于真空干燥箱中100-120℃烘干；再将烘干后的产品置入封闭但留有小孔的体系即半封闭体系中，在静态空气气氛下马弗炉或管式炉中程序升温至400-500℃恒温0.5-1h，之后继续升温至700-800℃恒温0.5-1h，升温速率为5-10℃/min，自然冷却至室温后取出，并用水洗涤至中性；

（4）改性：将水洗涤后的产品室温下在含有有机胺的溶液中浸泡2-4h，然后在真空干燥箱中80-100℃烘干；将烘干后的样品置于微波炉中，在氮气气氛下程序升温至400-500℃恒温微波处理0.5-1h，升温速率为5-10℃/min；然后继续程序升温至800-1000℃恒温微波处理0.5-1h，升温速率为5-10℃/min，之后自然冷却至室温，得到最终炭分子筛产品。

2.如权利要求1所述的用于分离二氧化碳/甲烷的高性能炭分子筛的制备方法，其特征在于，所述碳含量在80%以上的农业废弃物为玉米芯、烟杆、椰壳或核桃壳。

3.如权利要求1所述的用于分离二氧化碳/甲烷的高性能炭分子筛的制备方法，其特征在于，含K⁺的碱性溶液为K₂CO₃或KOH溶液，浓度为20%-30%。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，含K⁺的碱性溶液中还含有0.5-1%的乙醇或乙烯醇。

5.如权利要求1所述的用于分离二氧化碳/甲烷的高性能炭分子筛的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所用的有机胺溶液为二乙醇胺或丙烯酰胺或二者的混合物。