[发明专利]双活性组分一氧化碳吸附剂及其制备方法和一氧化碳的吸附方法

说明书

本发明涉及吸附材料领域，公开了双活性组分一氧化碳吸附剂及其制备方法和一氧化碳的吸附方法。该一氧化碳吸附剂包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为多孔碳材料，所述活性组分为Cu(I)和Mn(II)。本发明提供的双活性组分一氧化碳吸附剂以多孔碳材料为载体，将活性组分Cu(I)和Mn(II)负载于所述载体上，不仅CO吸附穿透时间长，CO吸附容量高，而且使用条件温和，其制备方法也简单，具有良好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及吸附材料领域，具体涉及双活性组分一氧化碳吸附剂及其制备方法和一氧化碳的吸附方法。

背景技术

炼厂氢气资源丰富，来源广泛，主要有天然气重整制氢和炼化副产氢，有望成为燃料电池车用氢气，但是这些氢气源中都含有一氧化碳杂质，即使是微量的CO也会毒害贵金属催化剂。燃料电池车用氢气的标准中，CO的含量限制在0.2ppm以下以保护贵金属催化剂，因此开发能从炼厂氢中分离CO的吸附剂具有重要的工业意义。

CN110270303A公开了一种高效CO吸附剂及其制备方法，该原料为氯化铜和碱式铜盐混合体与高比表面载体。文献(Yin,Y.；Wen,Z.；Shi,L.；Zhang,Z.；Yang,Z.；Xu,C.；Sun,H.；Wang,S.；Yuan,A.,Acs Sustainable ChemistryEngineering 2019,7(13),11284-11292.)报道了在MIL-101的载体上负载Cu活性组分和V稳定助剂的CO吸附剂的制备方法，以提高吸附剂的稳定性。文献(Xue,C.；Hao,W.；Cheng,W.；Ma,J.；Li,R.,Materials 2019,12(10),1605.)报道了将铜盐与活性炭粉末物理混合后真空焙烧的方法制备CO吸附剂。

然而，上述吸附材料由于其比表面积低或微孔狭窄，以及活性组分单一，导致其CO吸附量有限。因此，亟需开发更为高效的CO吸附剂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的一氧化碳吸附剂的吸附容量小的问题，提供双活性组分一氧化碳吸附剂及其制备方法和一氧化碳的吸附方法，该一氧化碳吸附剂使用条件温和，且具有较高的一氧化碳吸附容量。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种双活性组分一氧化碳吸附剂，该一氧化碳吸附剂包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为多孔碳材料，所述活性组分为Cu(I)和Mn(II)。

本发明第二方面提供一种制备双活性组分一氧化碳吸附剂的方法，该方法包括：

(1)提供含有铜盐和锰盐的活性组分溶液；

(2)采用所述活性组分溶液浸渍多孔碳材料，然后在惰性气氛下焙烧；

其中，所述铜盐为氯化铜，所述锰盐为二价锰盐。

本发明第三方面提供一种一氧化碳的吸附方法，该吸附方法包括：

将含有一氧化碳的气体与吸附剂接触，以将所述气体中含有的一氧化碳吸附在所述吸附剂上；

其中，所述吸附剂为第一方面所述的一氧化碳吸附剂或者为按照第二方面所述的方法制得的一氧化碳吸附剂。

通过上述技术方案，本发明提供的双活性组分一氧化碳吸附剂以多孔碳材料为载体，将活性组分Cu(I)和Mn(II)负载于所述载体上，不仅CO吸附穿透时间长，CO吸附容量高，而且使用条件温和，其制备方法也简单，具有良好的工业应用前景。

附图说明

图1是实施例1制备的一氧化碳吸附剂的Cu 2p能级的XPS图；

图2是实施例1制备的一氧化碳吸附剂的Mn 2p能级的XPS图；

图3是实施例1制备的一氧化碳吸附剂的XRD图；