CO吸附剂制备方法分析

耿 露， 李 丽

(晋中职业技术学院，山西 晋中 030600)

引 言

变压吸附分离技术[1]在混合气体分离中应用较广，其中关键因素是产生较高吸附性能的CO气体吸附剂。CO络合吸附剂吸附效果尤为突出，目前应用较好的是的利用一价铜活性中心负载于高比表面载体上吸附CO形成π络合物[2]。如何进一步提高CO吸附量仍需进一步详细的研究分析。

本文通过直接制备混合法，将一定比例的CuCl负载于高比表面的13X分子筛载体上，在一定条件下焙烧，使其达到较高的CO吸附容量和混合气体分离比，并对CuCl负载量及CO的吸脱附性能及其制备条件等进行研究。

1 实验部分

本实验是将不同比例的CuCl按一定质量比负载于高比表面的13X分子筛载体上，即，在正己烷作保护试剂下将提纯的CuCl与分子筛直接混合搅拌，后置于管式炉内氮气吹扫或真空原位活化，于120 ℃预测干燥1 h后，再经350 ℃加热活化3 h～4 h，后置于吸附装置中利用重量法测定常温、标准大气压下的CO吸附量。图1为实验过程示意图。

2 结果与讨论

2.1 CO选择性分析

表1表示了CuCl直接法以不同比例分别负载在载体13X分子筛上，利用重量法测得两种吸附剂对CO和CO2吸附量及其分离比的比较。分析可知，当CuCl与分子筛的质量比为0.4时，CuCl/13X吸附剂对CO的吸附量略高于质量比为0.3的CuCl与分子筛吸附剂。

图1 实验过程示意图

表1 不同载体吸附剂吸附CO和CO2分离比

由吸附分离比数据对比分析原因是，载体13X分子筛本身多孔性结构可以吸附一部分CO2，但当一定量的CuCl分散于两种分子筛表面后，由于CuCl更容易结合CO进行络合吸附，进而使载体的孔道减小导致CO2吸附量下降。而CuCl中的Cl也降低了载体表面的碱性，从而减小了CO2的吸附作用。因此，可以看到吸附剂具有较好的CO/CO2选择性，这一性能在化工行业中对于分离混合气体中的CO具有重要的研究意义和较好的工业应用前景[3]。

2.2 制备条件的分析

由第20页表2分析可知，将不同质量比例的样品CuCl/13X置于氨气环境中焙烧一定时间，所得吸附剂对CO吸附量原位真空活化比管式炉N2活化所得吸附剂吸附量高，最高吸附量可达54 mL/g吸附剂。原因是，样品经管式炉焙烧后，吸附剂取出后与空气接触部分氧化导致CuCl吸附中心对CO的吸附量下降。

表2 不同比例样品在管式炉中焙烧后吸附量的比较

3 结论

本文通过直接混合法经加热活化制得以CuCl为吸附中心的CO吸附剂，该吸附剂表现了较好的吸附性能，CuCl与分子筛的质量比为0.4时，在氮气氛围中焙烧350 ℃，4 h所得的CuCl/13X吸附剂对CO的吸附量较高，可达54 mL/g吸附剂，因此，该方法在混合气体分离中具有一定的应用前景。