[发明专利]一种基于动力学分离的生物质气体吸附剂及其制备方法

权利要求书

1.一种基于动力学分离的生物质气体吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）分子筛原料制备：首先把10～20g硅酸钠溶液、5～10g偏铝酸钠加入到30g去离子水中，在50℃下搅拌使其混合均匀；然后依次将1～3g三乙烯四胺、2～7g 氯化钠、1～3g 氯化钾和2～4g四氯化钛加入到上述溶液中，持续搅拌60min；将所得悬浮液转移到高压反应釜中，于250℃静态水热反应48h；冷却至室温，经过滤、洗涤并于70℃干燥10h，得到分子筛原料；

（2）离子交换：配置含有MnCl₂的水溶液作为离子交换溶液，按分子筛原料与离子交换溶液质量比为1:20，向离子交换溶液中加入分子筛原料，溶液加热到65℃交换24h，过滤，得到分离的固液两相，将滤液作为废液处理，将固体105℃烘干后再次加入新鲜的离子交换溶液，重复进行离子交换；

（3）烘干：交换完成后过滤水洗，直到不含Cl^-离子，然后置于烘箱中105℃烘干，得到离子交换后的材料；

（4）活化处理：将步骤（3）得到的材料加热至650℃，保温5h，降至室温取出，然后送入管式炉在纯甲烷气氛升温至500℃，保温8h，降至室温取出，得到最终的目标产物。

2.根据权利要求1所述的基于动力学分离的生物质气体吸附剂的制备方法，其特征在于：所述硅酸钠溶液中硅酸钠的含量为35%。

3.根据权利要求1所述的基于动力学分离的生物质气体吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的离子交换溶液为含有MnCl₂的水溶液，其中MnCl₂的浓度为0.3-2.0mol/L。

4.根据权利要求1所述的基于动力学分离的生物质气体吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中离子交换重复三次。

5.根据权利要求1所述的基于动力学分离的生物质气体吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，将步骤（3）得到的材料在马弗炉空气气氛下加热。

6.根据权利要求1所述的基于动力学分离的生物质气体吸附剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中纯甲烷气氛中甲烷的含量大于99%。

7.根据权利要求1-6任一所述的制备方法制得的吸附剂，其特征在于：所述吸附剂对氮气的吸附速率快于对甲烷的吸附速率。