專利名稱：一種吸附材料及其應(yīng)用的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明是關(guān)于一種吸附材料及其應(yīng)用，更進一步說是關(guān)于一種可逆烯烴吸附材料及其在氣相色譜中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
汽車尾氣排放與汽油的組成有直接關(guān)系，鑒于汽車尾氣排放給城市空氣帶來的嚴重污染，1999年12月國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了新的《車用無鉛汽油》國家標準(GB/T17930-1999)，其中對硫、苯、烯烴、芳烴的含量提出了明確的限值要求。為適應(yīng)新規(guī)格汽油指標要求，在清潔汽油的研究和生產(chǎn)中，汽油組成的快速、準確測定對煉油生產(chǎn)過程的控制成品油的調(diào)和以及油品的質(zhì)量有重要的影響，同時也是保障煉油工藝和催化劑研究的重要環(huán)節(jié)。
汽油中烯烴和芳烴含量的測定，國家標準中指定的方法是GB/T11132-1989——液體石油產(chǎn)品烴類測定法(熒光指示劑吸附法(Fluorescent IndicatorAdsorption Method簡稱FIA法))，該方法在使用時由于涉及吸附劑性能、汽油組成分布、實驗裝置、操作習慣等多方面的影響，測定結(jié)果再現(xiàn)性允許范圍較寬。例如該方法對于烯烴含量為35％的汽油，允許再現(xiàn)性為8.2％，如此大的偏差范圍，對煉油催化劑和工藝的研究、生產(chǎn)過程的控制以及產(chǎn)品的質(zhì)量把關(guān)顯然會帶來許多不利的影響，此外該方法的操作成本和分析時間都比較長。
毛細管技術(shù)能提供更為詳盡的組成信息的優(yōu)點，使其迅速在汽油組成分析中得到應(yīng)用，但由于汽油組成復(fù)雜，異構(gòu)體眾多，即使色譜柱的分離效率再高，也很難對汽油中的所有組分進行分離，并獲得可靠的指認，特別是較高碳數(shù)的烯烴和環(huán)烷烴的識別，從而最終影響汽油烴族組成的分析結(jié)果。
為避免烴組分識別對分析結(jié)果的影響，根據(jù)選擇性保留結(jié)合色譜分離的原理，從上世紀60年代初期就有通過對烯烴捕集的方式測定汽油的族組成的方法，Martin Anal.Chem.34896，1962報道了采用高氯酸汞-高氯酸體系捕集烯烴的方法，該方法由于捕集過程的非可逆性，必須通過兩次進樣結(jié)果差減的方式來測定烯烴含量，這種差減過程往往會引入較大的誤差。
為提高分析結(jié)果的可靠性，在Ury G B，Anal.Chem.53481-485，1981中提出采用硅膠上負載硫酸銅作烯烴捕集材料，由于烯烴捕集阱具有可逆性，避免了采用二次進樣差減的方式，測定烯烴含量的重復(fù)性得到提高，但該方法存在兩個問題，一是苯與高碳數(shù)脂肪烴的分離沒有得到解決，二是高碳數(shù)烯烴在捕集阱上的脫附率較低。
為改善烯烴捕集阱的性能，E.G.Boeren，J.Chromatography，349377～384，1985報道了采用含銀離子的大孔二乙烯苯-苯乙烯共聚物作烯烴捕集材料，并采用多維色譜技術(shù)建立了分析汽油組成的方法，研制的烯烴捕集阱在烯烴回收率上得到改善，但烯烴捕集容量較低。
迄今為止，還未見針對高烯烴含量汽油組分測定的吸附材料以及其作為多維色譜烯烴捕集阱應(yīng)用的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有更高烯烴容量的吸附材料；本發(fā)明的目的之二是提供利用該吸附材料在多維色譜分析中的應(yīng)用。
本發(fā)明提供的吸附材料中含有硅鋁酸鹽材料和沉積于硅鋁酸鹽材料上的銀鹽，所說的銀鹽與硅鋁酸鹽材料的重量比為1～130∶100。
所說的硅鋁酸鹽材料的比表面為1～40m2/g，孔徑分布在10～8000nm之間；所說的硅鋁酸鹽材料優(yōu)選硅藻土，所說的硅藻土可以選自原土或用于色譜分析用的各種硅藻土載體，如紅色硅藻土、白色硅藻土或酸洗、堿洗、釉化或烷基化處理后的硅藻土。一般來說，所說的硅藻土的主要組成分布是SiO2為60～95％、Al2O3為3～17％、Fe2O3為0.5～4％和MgO為0.1～1％。
本發(fā)明提供的吸附材料中，所說的銀鹽應(yīng)在50～300℃具有良好的熱穩(wěn)定性，可以選自硝酸銀、氯化銀或硫酸銀之一或它們的混合物。
本發(fā)明還提供了利用上述吸附材料在多維色譜中的應(yīng)用，烯烴阱是多維色譜分析汽油組成最關(guān)鍵的部件，將該吸附材料裝入色譜柱，可以制成多維色譜分析汽油組成中的烯烴阱。所說的吸附材料作為烯烴捕集阱使用時其粒度最好為20～120目，優(yōu)選60～100目。
本發(fā)明所提供的吸附材料具有以下特點1、在應(yīng)用于多維色譜，作為烯烴捕集阱時，對高烯烴汽油(如FCC汽油)具有很好的適應(yīng)性和良好的使用壽命，與現(xiàn)有技術(shù)相比，烯烴的吸附容量大大提高，可以滿足烯烴含量高達70(體積)％的汽油樣品分析，使用次數(shù)一般達150次以上。
2、該吸附材料對高碳烯烴的吸、脫附具有良好的可逆性，例如，在汽油餾分主要烯烴回收率中，1-戊烯為99.2％、1-壬烯為97.7％、1-癸烯為96.9％、1-己烯為99.6％、1-庚烯為98.3％、1-十一烯為95.4％、1-辛烯為98.9％。
3、以該吸附材料作為烯烴捕集阱，可以有助于汽油的組成的多維色譜快速測定，一般可在12分鐘內(nèi)測定汽油的組成。


附圖為實例1所制備的吸附材料用于多維色譜烯烴捕集阱時，對烯烴含量為70.5體積％的汽油的分析色譜圖。
具體實施例方式
以下實例將對本發(fā)明作進一步的說明。
實例1～4說明吸附材料的制備。
實例1稱取5克粒徑在60～80目的硅藻土(其中含有80％的SiO2、12％的Al2O3、3.8％的Fe2O3、0.6％的MgO，下同)，其比表面積為5米2/克，平均孔徑為40納米，稱取3克AgNO3，按計量硅藻土體積的1.1倍量取蒸餾水，將AgNO3溶解其中，然后用上述溶液充分浸漬硅藻土，在60～80℃下，揮發(fā)水分，干燥后，將其裝入柱管，在隔絕氧氣的條件下通入氮氣，120℃下繼續(xù)干燥4小時，冷卻后得到吸附材料。
實例2稱取1克粒徑在60～80目的硅藻土，其比表面積為8米2/克，平均孔徑為30納米，稱取5克AgNO3，按計量硅藻土體積的1.1倍量取蒸餾水，將AgNO3溶解其中，然后用上述溶液充分浸漬硅藻土，在60～80℃下，揮發(fā)水分，然后在120℃下繼續(xù)干燥4小時，冷卻后得到吸附材料。
實例3稱取稱取0.2克粒徑在60～80目的硅藻土，其比表面積為1.5米2/克，平均孔徑為240納米，稱取5克AgNO3，按計量硅藻土體積的1.1倍量取蒸餾水，將AgNO3溶解其中，然后用上述溶液充分浸漬硅藻土，在60～80℃下，揮發(fā)水分，干燥后，將其裝入柱管，在隔絕氧氣的條件下通入氮氣，120℃下繼續(xù)干燥4小時，冷卻后得到吸附材料。
實例4稱取5克粒徑在60～80目的硅藻土，其比表面積為18米2/克，平均孔徑為20納米，稱取6克AgNO3，按計量硅藻土體積的1.1倍量取蒸餾水，將AgNO3溶解其中，然后用上述溶液充分浸漬硅藻土，在60～80℃下，揮發(fā)水分，干燥后，將其裝入柱管，在隔絕氧氣的條件下通入氮氣，120℃下繼續(xù)干燥4小時，冷卻后得到吸附材料。
實例5本實例說明實例1制備的吸附材料作為烯烴捕集阱的應(yīng)用。
將實例1制備的吸附材料(60～100目)裝入0.2×2mm的色譜柱管，制成烯烴捕集阱，以汽油分析為例，取0.1μl汽油樣品進樣，首先通過極性柱將脂肪烴組分與芳烴組分分離，脂肪烴組分以氣態(tài)形式通過烯烴捕集阱時，此時捕集阱的控制溫度為100℃，此時烯烴組分被選擇性保留，而飽和烴組分則通過烯烴捕集阱，當通過適當?shù)拈y切換分析飽和烴和芳烴組分后，升高烯烴捕集阱的溫度至180℃，此時選擇性保留的烯烴組分得到釋放，并進入檢測器檢測，由此通過一個色譜周期就可以分析汽油中的烯烴、飽和烴和芳烴含量，分析時間和重復(fù)性較已有方法明顯得到改善。
附圖為烯烴含量為70.5體積％的汽油的分析色譜圖。從圖中可以看出，烯烴的吸附容量大大提高，可以滿足烯烴含量高達70(體積)％的汽油樣品分析。
為了說明本發(fā)明提供的吸附材料作為烯烴捕集阱對于烯烴吸、脫附過程的可逆性，選擇不同碳數(shù)烯烴的模型化合物進行回收率實驗，結(jié)果見表1。
表1

從表1可以看出，該吸附材料特別對高碳烯烴的吸、脫附具有良好的可逆性。
采用烯烴捕集阱建立的分析方法，其分析結(jié)果與標樣組成的對比見表2。
表2

從表2可以說明本發(fā)明提供的吸附材料在實際應(yīng)用中可以獲得可靠的分析結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種吸附材料，其特征在于該吸附材料含有硅鋁酸鹽材料和沉積于硅鋁酸鹽材料上的銀鹽，所說的銀鹽和硅鋁酸鹽材料的重量比為1～130∶100。
2.按照權(quán)利要求1所述的吸附材料，其中所說的硅鋁酸鹽材料的比表面為1～40m2/g，孔徑分布在10～8000nm。
3.按照權(quán)利要求1所述的吸附材料，其中所說的硅鋁酸鹽材料為硅藻土。
4.按照權(quán)利要求3所述的吸附材料，其中所說的硅藻土選自紅色硅藻土、白色硅藻土或經(jīng)酸洗、堿洗、釉化或烷基化處理后的硅藻土。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的吸附材料，其中所說的硅藻土含有60～95％的SiO2、3～17％的Al2O3、0.5～4％的Fe2O3、0.1～1％的MgO。
6.按照權(quán)利要求1所述的吸附材料，其中所說的銀鹽在50～300℃具有良好的熱穩(wěn)定性。
7.按照權(quán)利要求1所述的吸附材料，其特征在于所說的銀鹽選自硝酸銀、氯化銀或硫酸銀之一或者它們的混合物。
8.權(quán)利要求1所述的吸附材料在多維色譜中作為烯烴捕集阱的應(yīng)用。
9.按照權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于吸附材料的粒度為20～120目。
10.按照權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于吸附材料的粒度為60～100目。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸附材料及其作為多維氣相色譜中的烯烴捕集阱的應(yīng)用，所說的吸附材料含有硅鋁酸鹽材料和沉積于硅鋁酸鹽材料上的銀鹽，所說的銀鹽和硅鋁酸鹽材料的重量比為1～130∶100。相比于現(xiàn)有技術(shù)，該吸附材料對于高烯烴汽油具有好的適應(yīng)性，烯烴容量更大、穩(wěn)定性和可逆性好。
文檔編號B01J20/10GK1485129SQ0213078
公開日2004年3月31日 申請日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月28日
發(fā)明者徐廣通, 楊玉蕊, 陸婉珍 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院