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CN106215911B - 一种用于分离co的高效吸附剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于分离co的高效吸附剂及其制备方法 Download PDF

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CN106215911B CN201610656097.0A CN201610656097A CN106215911B CN 106215911 B CN106215911 B CN 106215911B CN 201610656097 A CN201610656097 A CN 201610656097A CN 106215911 B CN106215911 B CN 106215911B
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Abstract

本发明公开了用于分离CO的高效吸附剂及其制备方法，制备方法包括以下步骤：称取预定量的硅溶胶并加入水源稀释，之后向稀释的硅溶胶中依次滴加铝源溶液、钠源溶液和铜源溶液，搅拌均匀得到液体混合物；将液体混合物在室温下陈化6～10小时，之后加入高压反应釜并在95～110℃的条件下不断搅拌并在晶化7～12小时之后取出，洗涤并过滤得到固体；将固体在100～120℃下真空干燥，随后在400～500℃、氮气气氛下焙烧4～6h，得到所述用于分离CO的高效吸附剂。所述高效吸附剂则采用上述方法制得。本发明制得的吸附剂具有高CO选择性和CO收率，并且此吸附剂无需添加模板剂，制备工艺简单，有效降低了吸附剂的制备成本。

Description

一种用于分离CO的高效吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，更具体地讲，涉及一种用于分离CO的高效吸附剂及其制备方法。
背景技术
碳一化工所用的CO通常是从各种含CO的混合气中分离提取的，这些气源的组成较为复杂，需要将CO分离提纯。工业生产对CO分离的要求越来越高，迫切需要高效经济的CO分离提纯技术。与深冷法和COSORB法比较，变压吸附(PSA)法因其具有诸多优点而受到广泛重视。
目前，关于分离和提纯CO吸附剂的开发大都集中在使用一价或二价铜盐负载到载体上形成的吸附剂，这些吸附剂能够吸附CO的机理主要是Cu(I)-CO络合物的形成。自80年代以来，吸附分离CO的各类含铜吸附剂有了很大的进展，如双金属盐络合分离剂CuAlCl4，其机理虽然仍是Cu(I)-CO络合,但加入的Al盐和亚铜盐形成氯桥结构，增加了Cu(I)的稳定性和利用率。另外，这种络合吸附剂大都只能实行变温吸附(TSA)工艺，而变压吸附(PSA)技术被称为“无热源分离技术”，其具有变温吸附无法比拟的优点。
变压吸附的基本原理是利用吸附剂对吸附质在不同分压下有不同的吸附容量并且在一定压力下对被分离的气体混合物的各组份又有选择吸附的特性，通过加压吸附除去除原料气中的杂质组分，减压脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。因此，采用多个吸附床并通过循环地变动所组合的各吸附床压力，就可以实现连续的分离气体混合物。
吸附剂的合成方法对CO吸附技术的影响较大，分子筛的晶粒形貌、成晶度是影响其吸附性能的重要因素之一，现有的CO吸附剂合成方法存在一些缺陷，导致现有变压吸附中使用的CO吸附剂CO选择性不高、CO收率低。
发明内容
为了解决现有技术中CO吸附剂对CO选择性不高、CO收率低等问题，本发明的目的是提供一种用于分离CO的高效吸附剂及其制备方法。
本发明的一方面提供了用于分离CO的高效吸附剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
A、称取预定量的硅溶胶并加入水源稀释，之后向稀释的硅溶胶中依次滴加铝源溶液、钠源溶液和铜源溶液，搅拌均匀得到液体混合物，所述铝源溶液、钠源溶液和铜源溶液是分别将铝源、钠源和铜源溶于水源配制得到的；
其中，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为24～26％且Na2O的质量百分含量为0.042～0.0485％；以Al2O3计，所述铝源的质量为SiO2质量的34.00～56.67％；以Na2O计，所述钠源的质量为SiO2质量的1～1.5倍；以Cu原子计，所述铜源的质量为SiO2质量的14.88～19.44％；以H2O计，所述水源的总质量为钠源中Na2O质量的8.27～13.16倍；
B、将所述液体混合物在室温下陈化6～10小时，之后加入高压反应釜并在95～110℃的条件下不断搅拌并在晶化7～12小时之后取出，洗涤并过滤得到固体；
C、将所述固体在100～120℃下真空干燥，随后在400～500℃、氮气气氛下焙烧4～6h，得到所述用于分离CO的高效吸附剂。
根据本发明用于分离CO的高效吸附剂的制备方法的一个实施例，所述铝源为甲酸铝、乙酸铝和丙酸铝中的一种或多种；以Al2O3计，所述铝源的质量为SiO2质量的37.78～48.57％。
根据本发明用于分离CO的高效吸附剂的制备方法的一个实施例，以1～2ml/min的速度滴加所述铝源溶液。
根据本发明用于分离CO的高效吸附剂的制备方法的一个实施例，所述钠源为氢氧化钠，所述水源为去离子水。
根据本发明用于分离CO的高效吸附剂的制备方法的一个实施例，所述铜源为氯化亚铜、硝酸铜、氯化铜和乙酸铜中的一种多种；以Cu原子计，所述铜源的质量为SiO2质量的15.68～17.82％。
根据本发明用于分离CO的高效吸附剂的制备方法的一个实施例，以H2O计，所述水源的总质量为钠源中Na2O质量的9.86～12.01倍。
根据本发明用于分离CO的高效吸附剂的制备方法的一个实施例，在步骤B中，陈化的时间为7～9小时，搅拌的温度为105～110℃，晶化的时间为9～11小时。
本发明的另一方面提供了一种用于分离CO的高效吸附剂，其采用上述用于分离CO的高效吸附剂的制备方法制备得到。
本发明还提供了一种用于分离CO的高效吸附剂，采用以下组分制备得到：
硅溶胶，其中，SiO2的质量百分含量为24～26％且Na2O的质量百分含量为0.042～0.0485％；
铝源，以Al2O3计，所述铝源的质量为SiO2质量的34.00～56.67％，所述铝源为甲酸铝、乙酸铝和丙酸铝中的一种或多种；
钠源，以Na2O计，所述钠源的质量为SiO2质量的1～1.5倍，所述钠源为氢氧化钠；
铜源，以Cu原子计，所述铜源的质量为SiO2质量的14.88～19.44％，所述铜源为氯化亚铜、硝酸铜、氯化铜和乙酸铜中的一种或多种；
水源，以H2O计，所述水源的总质量为钠源中Na2O质量的8.27～13.16倍，所述水源为去离子水。
根据本发明用于分离CO的高效吸附剂的一个实施例，按Al2O3计，所述铝源的质量为SiO2质量的37.78～48.57％；以Cu原子计，所述铜源的质量为SiO2质量的15.68～17.82％；以H2O计，所述水源的总质量为钠源中Na2O质量的9.86～12.01倍。
本发明克服了现有技术中CO吸附剂CO选择性不高、CO收率低的不足，提供了一种用于分离CO的高效吸附剂及其制备方法，采用该制备方法制得的吸附剂具有高CO选择性和CO收率，并且此吸附剂无需添加模板剂，制备工艺简单，有效降低了吸附剂的制备成本。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
概括地讲，本发明通过调整吸附剂的制备工艺并改变吸附剂的制备条件，如陈化时间、晶化温度、晶化时间等，来改变分子筛的晶粒形貌、比表面积、成晶度、Cu原子交换度，最终有效地提高了吸附剂对于CO的选择性，并且大大降低了对于H2、N2、CH4的选择性。
根据本发明的示例性实施例，用于分离CO的高效吸附剂的制备方法包括以下多个步骤。
步骤A：
称取预定量的硅溶胶并加入水源稀释，之后向稀释的硅溶胶中依次滴加铝源溶液、钠源溶液和铜源溶液，搅拌均匀得到液体混合物。其中，铝源溶液、钠源溶液和铜源溶液是分别将铝源、钠源和铜源溶于水源配制得到的。
其中，硅溶胶中SiO2的质量百分含量为24～26％且Na2O的质量百分含量为0.042～0.0485％。硅溶胶是本发明中吸附剂的硅源，为了控制钠含量，需采用低钠含量的硅源。预定量可以为根据制备需求设定的任意量，只要能够制作得到所需的吸附剂即可。
以Al2O3计，铝源的质量为SiO2质量的34.00～56.67％。具体地，本发明中选用的铝源可以为甲酸铝、乙酸铝和丙酸铝中的一种或多种。更优选地，以Al2O3计，铝源的质量为SiO2质量的37.78～48.57％。并且，在加入铝源溶液时，以1～2ml/min的速度滴加铝源溶液，以控制反应速度，滴加速度过快会导致合成的分子筛晶粒较大，进而导致比表面积下降。
以Na2O计，钠源的质量为SiO2质量的1～1.5倍。钠源的作用主要是进行pH值的调节，具体地，本发明所使用的钠源为氢氧化钠，氢氧化钠pH调节效果好，并且经济。
以Cu原子计，铜源的质量为SiO2质量的14.88～19.44％。具体地，本发明中使用的铜源可以为氯化亚铜、硝酸铜、氯化铜和乙酸铜中的一种或多种。更优选地，以Cu原子计，铜源的质量为SiO2质量的15.68～17.82％。铜源与合成分子筛的原料同时加入，利于铜离子交换分散于分子筛内部及表面，提高铜离子分散度，降低分子筛孔洞堵塞程度，进而提升吸附剂CO吸附容量，提高综合分离选择性。
以H2O计，水源的总质量为钠源中Na2O质量的8.27～13.16倍。其中，该水源的总质量除了稀释硅溶胶中使用的水源以外，还包括在配制铝源溶液、钠源溶液和铜源溶液中使用的水源。具体地，本发明中使用的水源可以为去离子水，去离子水含杂质离子较少，效果好。优选地，以H2O计，水源的总质量为钠源中Na2O质量的9.86～12.01倍。
步骤B：
将步骤A混合得到的液体混合物在室温下陈化6～10小时，之后加入高压反应釜并在95～110℃的条件下不断搅拌并在晶化7～12小时之后取出，洗涤并过滤得到固体。
经研究，上述适当的陈化时间、晶化时间、晶化温度才能形成形貌较好、成晶度较高的分子筛，从而能够提高最终吸附剂对CO的吸附性。
更优选地，控制陈化的时间为7～9小时，搅拌的温度为105～110℃，晶化的时间为9～11小时，以进一步提高吸附剂的质量。
步骤C：
将步骤B得到的固体在100～120℃下真空干燥，随后在400～500℃、氮气气氛下焙烧4～6h，得到用于分离CO的高效吸附剂。
本发明实际上是通过上述原料和工艺合成了铜基分子筛，上述工艺有利于提高铜离子的分散度和交换度，从而有利于提高CO的吸附容量，同时又可避免传统铜离子负载方法造成分子筛孔洞堵塞引起亚铜离子利用率较低的现象发生。因此，本发明的上述制备方法具有合成工艺简单，铜离子利用率高的优点，能够有效降低吸附剂的生产成本。
本发明提供的用于分离CO的高效吸附剂则是采用上述用于分离CO的高效吸附剂的制备方法制备得到的。
具体地，本发明中用于分离CO的高效吸附剂是采用以下组分制备得到：
硅溶胶，其中，SiO2的质量百分含量为24～26％且Na2O的质量百分含量为0.042～0.0485％；
铝源，以Al2O3计，铝源的质量为SiO2质量的34.00～56.67％，铝源为甲酸铝、乙酸铝和丙酸铝中的一种或多种；
钠源，以Na2O计，钠源的质量为SiO2质量的1～1.5倍，钠源为氢氧化钠；
铜源，以Cu原子计，铜源的质量为SiO2质量的14.88～19.44％，铜源为氯化亚铜、硝酸铜、氯化铜和乙酸铜中的一种或多种；
水源，以H2O计，水源的总质量为钠源中Na2O质量的8.27～13.16倍，水源为去离子水。
作为优选的实施例，按Al2O3计，铝源的质量为SiO2质量的37.78～48.57％；以Cu原子计，铜源的质量为SiO2质量的15.68～17.82％；以H2O计，水源的总质量为钠源中Na2O质量的9.86～12.01倍。
此外，可以将制得的吸附剂粉末样品压片并筛分，选取粒度为20～40目的颗粒待吸附评价时使用。并且，可以采用以下多种方法表征本发明提供的用于分离CO的高效吸附剂的特征：
1)粉末X-射线衍射(XRD)：在粉末X-射线衍射中，参照标准谱图，确定产物是否为结构完整的13X沸石晶体。
2)低温氮吸附：表征产物的比表面积和孔容积。
3)扫描电子显微镜(SEM)：表征产物的形貌和测量产物的粒径大小。
4)等离子体光电直读光谱仪(ICP)：测量吸附剂中Cu原子含量。
5)CO吸附性能评价：评价吸附剂样品在CO吸附过程中的吸附性能，吸附的CO越高，该吸附剂效果越好。
应理解，本发明详述的上述实施方式及以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述实施例中具体的参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文实施例中的具体数值和具体步骤。
为了考察以下实施例和对比例制备的吸附剂的相关性能，发明人将制得的吸附剂压片且筛分至20～40目，并采用以下评价方法对各实施例及对比例制得的吸附剂进行了吸附评价：采用固定床反应器，以动态吸附为基础，采用模拟工业尾气作为原料气，以体积百分含量计，其组成如下：CO 31％、H2 47％、N2 19.6％和CH4 2.4％；置换气组成为：CO99.9％，Ar 0.1％。CO质量空速均为400h-1、吸附剂用量为12g，吸附温度为40℃，加压0.8MPa。其中，硅溶胶可以采用山东青岛海洋公司生产的产品。并且，气体所采用的含量均为体积百分含量，液体所采用的含量均为质量百分含量，以下均同。
实施例1：
本实施例中制备吸附剂的原料组分包括：
硅溶胶100g，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为26.00％、Na2O的质量百分含量为0.042％；以Al2O3计，质量为SiO2质量的48.57％的乙酸铝；以Na2O计，质量为SiO2质量的1.20倍的氢氧化钠；以H2O计，质量为Na2O质量的13.16倍的去离子水；以Cu原子计，质量为SiO2质量的17.82％的氯化亚铜。
该吸附剂由上述原料组分通过以下方法制得：
a)根据所述的组份比例，首先称取100g的硅溶胶，加入去离子水稀释后，以1～2ml/min的速度滴加乙酸铝溶液，随后加入氢氧化钠溶液，最后再滴加入氯化亚铜溶液，搅拌均匀得到液体混合物；
b)将所得液体混合物搅拌均匀，室温陈化10小时，然后将混合物加入高压反应釜，于105℃条件下不断搅拌，晶化9小时后，取出洗涤、过滤去除滤液中杂质离子；
c)于110℃下真空干燥，于500℃、氮气氛围下焙烧4h，即得吸附剂。
将所得吸附剂粉末样品压片并筛分，选取20～40目颗粒用于CO吸附评价。该吸附剂的解析产品气组成(忽略Ar的影响)为：CO 95.9％、H2 2.3％、N2 0.9％、CH40.9％；置换比为0.35；吸附剂的CO循环再生吸附量为13.2ml/g吸附剂。
实施例2：
本实施例中制备吸附剂的原料组分包括：
硅溶胶100g，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为24.00％、Na2O的质量百分含量为0.0485％；以Al2O3计，质量为SiO2质量的34％的甲酸铝；以Na2O计，质量为SiO2质量的1.00倍的氢氧化钠；以H2O计，质量为Na2O质量9.86倍的去离子水；以Cu原子计，质量为SiO2质量的14.88％的氯化铜。
该吸附剂由上述组分原料通过以下方法制得：
a)根据所述的组份比例，首先称取100g的硅溶胶，加入去离子水稀释后，以1～2ml/min的速度滴加甲酸铝溶液，随后加入氢氧化钠溶液，最后再滴加入氯化铜溶液，搅拌均匀得到液体混合物；
b)将所得液体混合物搅拌均匀，室温陈化7小时，然后将混合物加入高压反应釜，于110℃条件下不断搅拌，晶化11小时后，取出洗涤、过滤去除滤液中杂质离子；
c)于120℃下真空干燥，于400℃、氮气氛围下焙烧6h，即得吸附剂。
将所得吸附剂粉末样品压片并筛分，选取20～40目颗粒用于CO吸附评价。该吸附剂的解析产品气组成(忽略Ar的影响)为：CO 99.5％、H2 0.3％、N2 0.15％、CH4 0.05％；置换比为0.35；吸附剂的CO循环再生吸附量为18.9ml/g吸附剂。
实施例3：
本实施例中制备吸附剂的原料组分包括：
硅溶胶100g，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为24.00％、Na2O的质量百分含量为0.042％；以Al2O3计，质量为SiO2质量的37.78％的丙酸铝；以Na2O计，质量为SiO2质量的1.50倍的氢氧化钠；以H2O计，质量为Na2O质量13.16倍的去离子水；以Cu原子计，质量为SiO2质量的17.82％的氯化铜。
该吸附剂由上述组分原料通过以下方法制得：
a)根据所述的组份比例，首先称取100g的硅溶胶，加入去离子水稀释后，以1～2ml/min的速度滴加丙酸铝溶液，随后加入氢氧化钠溶液，最后再滴加入氯化铜溶液；
b)将所得液体混合物搅拌均匀，室温陈化10小时，然后将混合物加入高压反应釜，于105℃条件下不断搅拌，晶化12小时后，取出洗涤、过滤去除滤液中杂质离子；
c)于100℃下真空干燥，于450℃、氮气氛围下焙烧5h，即得吸附剂。
将所得吸附剂粉末样品压片并筛分，选取20～40目颗粒用于CO吸附评价。该吸附剂的解析产品气组成(忽略Ar的影响)为：CO 98.3％、H2 0.9％、N2 0.5％；CH4 0.3％；置换比为0.35；吸附剂的CO循环再生吸附量为16.8ml/g吸附剂。
实施例4：
本实施例中制备吸附剂的原料组分包括：
硅溶胶100g，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为24.00％、Na2O的质量百分含量为0.042％；以Al2O3计，质量为SiO2质量的56.67％的甲酸铝；以Na2O计，质量为SiO2质量的1.00倍的氢氧化钠；以H2O计，质量为Na2O质量8.27倍的去离子水；以Cu原子计，质量为SiO2质量的15.68％的乙酸铜。
该吸附剂由上述组分原料通过以下方法制得：
a)根据所述的组份比例，首先称取100g的硅溶胶，加入去离子水稀释后，以1～2ml/min的速度滴加甲酸铝溶液，随后加入氢氧化钠溶液，最后再滴加入乙酸铜溶液；
b)将所得液体混合物搅拌均匀，室温陈化6小时，然后将混合物加入高压反应釜，于95℃条件下不断搅拌，晶化12小时后，取出洗涤、过滤去除滤液中杂质离子；
c)于110℃下真空干燥，于450℃、氮气氛围下焙烧6h，即得吸附剂。
将所得吸附剂粉末样品压片并筛分，选取20～40目颗粒用于CO吸附评价。该吸附剂的解析产品气组成(忽略Ar的影响)为：CO 90.2％、H2 5.2％、N2 3.1％；CH4 1.5％；置换比为0.35；吸附剂的CO循环再生吸附量为10.3ml/g吸附剂。
实施例5：
本实施例中制备吸附剂的原料组分包括：
硅溶胶100g，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为26.00％、Na2O的质量百分含量为0.0485％；以Al2O3计，质量为SiO2质量的48.58％的甲酸铝；以Na2O计，质量为SiO2质量的1.20倍的氢氧化钠；以H2O计，质量为Na2O质量9.86倍的去离子水；以Cu原子计，质量为SiO2质量的19.44％的硝酸铜。
该吸附剂由上述组分原料通过以下方法制得：
a)根据所述的组份比例，首先称取100g的硅溶胶，加入去离子水稀释后，以1～2ml/min的速度滴加甲酸铝溶液，随后加入氢氧化钠溶液，最后再滴加入硝酸铜溶液；
b)将所得液体混合物搅拌均匀，室温陈化6小时，然后将混合液加入高压反应釜，于95℃条件下不断搅拌，晶化9小时后，取出洗涤、过滤去除滤液中杂质离子；
c)于120℃下真空干燥，于450℃、氮气氛围下焙烧4h，即得吸附剂。
将所得吸附剂粉末样品压片并筛分，选取20～40目颗粒用于CO吸附评价。该吸附剂的解析产品气组成(忽略Ar的影响)为：CO 98.6％、H2 0.7％、N2 0.4％；CH4 0.3％；置换比为0.35；吸附剂的CO循环再生吸附量为15.7ml/g吸附剂。
实施例6：
本实施例中制备吸附剂的原料组分包括：
硅溶胶100g，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为26.00％、Na2O的质量百分含量为0.042％；以Al2O3计，质量为SiO2质量的37.78％的乙酸铝；以Na2O计，质量为SiO2质量的1.20倍的氢氧化钠；以H2O计，质量为Na2O质量12.01倍的去离子水；以Cu原子计，质量为SiO2质量的15.68％的氯化亚铜。
该吸附剂由上述组分原料通过以下方法制得：
a)根据所述的组份比例，首先称取100g的硅溶胶，加入去离子水稀释后，以1～2ml/min的速度滴加乙酸铝溶液，随后加入氢氧化钠溶液，最后再滴加入氯化亚铜溶液；
b)将所得液体混合物搅拌均匀，室温陈化9小时，然后将混合物加入高压反应釜，于105℃条件下不断搅拌，晶化11小时后，取出洗涤、过滤去除滤液中杂质离子；
c)于110℃下真空干燥，于500℃、氮气氛围下焙烧6h，即得吸附剂。
将所得吸附剂粉末样品压片并筛分，选取20～40目颗粒用于CO吸附评价。该吸附剂的解析产品气组成(忽略Ar的影响)为：CO 95.2％、H2 2.1％、N2 1.7％、CH4 1％；置换比为0.35；吸附剂的CO循环再生吸附量为11.9ml/g吸附剂。
实施例7：
本实施例中制备吸附剂的原料组分包括：
硅溶胶100g，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为24.00％、Na2O的质量百分含量为0.0485％；以Al2O3计，质量为SiO2质量的56.67％的丙酸铝；以Na2O计，质量为SiO2质量的1.00倍的氢氧化钠；以H2O计，质量为Na2O质量8.27倍的去离子水；以Cu原子计，质量为SiO2质量的14.88％的乙酸铜。
该吸附剂由上述组分原料通过以下方法制得：
a)根据所述的组份比例，首先称取100g的硅溶胶，加入去离子水稀释后，以1～2ml/min的速度滴加丙酸铝溶液，随后加入氢氧化钠溶液，最后再滴加入乙酸铜溶液；
b)将所得液体混合物搅拌均匀，室温陈化7小时，然后将混合物加入高压反应釜，于110℃条件下不断搅拌，晶化9小时后，取出洗涤、过滤去除滤液中杂质离子；
c)于100℃真空干燥，于400℃、氮气氛围下焙烧4h，即得吸附剂。
将所得吸附剂粉末样品压片并筛分，选取20～40目颗粒用于CO吸附评价。该吸附剂的解析产品气组成(忽略Ar的影响)为：CO 97.6％、H2 1.2％、N2 0.9％、CH40.3％；置换比为0.35；吸附剂的CO循环再生吸附量为14.3ml/g吸附剂。
实施例8
本实施例中制备吸附剂的原料组分包括：
硅溶胶100g，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为26.00％、Na2O的质量百分含量为0.0485％；以Al2O3计，质量为SiO2质量的37.78％的丙酸铝；以Na2O计，质量为SiO2质量的1.50倍的氢氧化钠；以H2O计，质量为Na2O质量12.01倍的去离子水；以Cu原子计，质量为SiO2质量的19.44％的硝酸铜。
该吸附剂由上述组分原料通过以下方法制得：
a)根据所述的组份比例，首先称取100g的硅溶胶，加入去离子水稀释后，以1～2ml/min的速度滴加丙酸铝溶液，随后加入氢氧化钠溶液，最后再滴加入硝酸铜溶液；
b)将所得液体混合物搅拌均匀，室温陈化9小时，然后将混合物加入高压反应釜，于110℃条件下不断搅拌，晶化7小时后，取出洗涤过滤去除滤液中杂质离子；
c)于120℃下真空干燥，于450℃、氮气氛围下焙烧5h，即得吸附剂。
将所得吸附剂粉末样品压片并筛分，选取20～40目颗粒用于CO吸附评价。该吸附剂的解析产品气组成(忽略Ar的影响)为：CO 88.9％、H2 5.8％、N2 3.4％；CH4 1.9％；置换比为0.35；吸附剂的CO循环再生吸附量为9.7ml/g吸附剂。
本申请克服了现有技术中CO吸附剂CO吸附量不高、CO收率低和CO循环再生量低的不足，提供一种CO吸附剂的制备方法，制备的吸附剂具有高CO选择性、CO收率和CO循环再生量，制备工艺简单，有效降低了吸附剂的制备、使用成本。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种用于分离CO的高效吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
A、称取预定量的硅溶胶并加入水源稀释，之后向稀释的硅溶胶中依次滴加铝源溶液、钠源溶液和铜源溶液，搅拌均匀得到液体混合物，所述铝源溶液、钠源溶液和铜源溶液是分别将铝源、钠源和铜源溶于水源配制得到的；
其中，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为24～26％且Na2O的质量百分含量为0.042～0.0485％；以Al2O3计，所述铝源的质量为SiO2质量的34.00～56.67％；以Na2O计，所述钠源的质量为SiO2质量的1～1.5倍；以Cu原子计，所述铜源的质量为SiO2质量的14.88～19.44％；以H2O计，所述水源的总质量为钠源中Na2O质量的8.27～13.16倍；
B、将所述液体混合物在室温下陈化6～10小时，之后加入高压反应釜并在95～110℃的条件下不断搅拌并在晶化7～12小时之后取出，洗涤并过滤得到固体；
C、将所述固体在100～120℃下真空干燥，随后在400～500℃、氮气气氛下焙烧4～6h，得到所述用于分离CO的高效吸附剂。
2.根据权利要求1所述的用于分离CO的高效吸附剂的制备方法，其特征在于，所述铝源为甲酸铝、乙酸铝和丙酸铝中的一种或多种；以Al2O3计，所述铝源的质量为SiO2质量的37.78～48.57％。
3.根据权利要求1所述的用于分离CO的高效吸附剂的制备方法，其特征在于，以1～2ml/min的速度滴加所述铝源溶液。
4.根据权利要求1所述的用于分离CO的高效吸附剂的制备方法，其特征在于，所述钠源为氢氧化钠，所述水源为去离子水。
5.根据权利要求1所述的用于分离CO的高效吸附剂的制备方法，其特征在于，所述铜源为氯化亚铜、硝酸铜、氯化铜和乙酸铜中的一种多种；以Cu原子计，所述铜源的质量为SiO2质量的15.68～17.82％。
6.根据权利要求1所述的用于分离CO的高效吸附剂的制备方法，其特征在于，以H2O计，所述水源的总质量为钠源中Na2O质量的9.86～12.01倍。
7.根据权利要求1所述的用于分离CO的高效吸附剂的制备方法，其特征在于，在步骤B中，陈化的时间为7～9小时，搅拌的温度为105～110℃，晶化的时间为9～11小时。
8.一种用于分离CO的高效吸附剂，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述用于分离CO的高效吸附剂的制备方法制备得到。
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