分子筛与吸附质亲和性A_T值测定的方法

专利名称：分子筛与吸附质亲和性A_T值测定的方法
技术领域：
本发明涉及一种分子筛与吸附质亲和性At值测定的方法。
背景技术：
沸石分子筛是一类骨架由规则孔道或笼结构组成的无机硅铝酸盐晶体材料，具有良好的结构稳定性、特殊的孔道择形以及吸附性质，由于其特殊的孔道结构，在催化、气体分离、离子交换等领域均具有重要的应用价值。沸石分子筛因其具有均一规整的孔道和大比表面积，有利于 对分子进行选择性吸附。因此，分子筛吸附性能的研究可揭示沸石孔道以及吸附质与骨架的相互作用，对了解沸石的催化及分离的机理具有很重要的意义。硅氧骨架是沸石的结构基础，研究不同构型的沸石与吸附分子之间的相互作用，有助于揭示硅氧骨架与吸附质之间的本征作用，为吸附、分离及催化领域的应用和理论研究提供参考。为预测分子筛吸附剂对不同有机物的吸附分离效果，均需比较分子筛对不同有机物亲和性的强与弱，为此有学者引入了亲和性At值这一概念，并定义At = Td-Tb。式中Td是吸附了有机物的分子筛在微分热失重DTG曲线上的峰温，而Tb是该有机物在标准压力下的沸点。测定At值，使我们可以系统地比较分子筛对不同有机物亲和性的规律性，并从中认识分子筛骨架与有机物不同基团相互作用的本质所在，这对于Si-O-Si微孔表面化学的研究是非常有意义的。分子筛与吸附质亲和性At值的测定首先要使有机吸附质被分子筛吸附，因此吸附方法和吸附量的准确性对At值的测定影响较大。目前分子筛吸附有机吸附质的方法主要采用的是溶剂密封浸溃，虽然该方法可用于分子筛的吸附，遗憾的是，由于分子筛其特殊的孔道结构，以及吸附方法的密封性等技术手段的限制，此前人们对改性分子筛吸附分离二甲苯进行研究，仍然采用的是溶剂密封浸溃法(王春蓉，热重分析改性分子筛吸附分离二甲苯的研究，武汉工程大学学报，2007，29 (2) :13 15)，虽然该方法可用于分子筛吸附量及分子筛与吸附质亲和性At值的测定，但是以往这种吸附测定方法，由于分子筛易吸附空气中的水份，造成测定的分子筛与吸附质亲和性At值准确性差的问题。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是在测定分子筛与吸附质亲和性At值时，以往这种测定方法，由于分子筛易吸附空气中的水份，造成测定的分子筛与吸附质亲和性At值准确性差的问题，提供一种新的分子筛与吸附质亲和性At值的测定方法。该方法具有测得的分子筛与吸附质亲和性At值准确性高的优点。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种分子筛与吸附质亲和性At值测定的方法，包括如下步骤a)将除水后所需量分子筛样品和需分子筛吸附的固体有机溶剂置于以绝对压力计真空度小于50KPa、操作温度为15 30°C的密闭容器中；
b)在a)步骤的真空条件下，固体有机溶剂自然溶化为液体有机溶剂，然后液体有机溶剂自然挥发，被分子筛吸附；c)至分子筛吸附达到饱和后，用热分析仪测定出分子筛样品的失重量，由DTG峰温计算分子筛与吸附质亲和性At值。上述技术方案中以绝对压力计真空度为20 45KPa ;有机溶剂选自正戊烷或正己烷中的至少一种；热分析仪操作条件为氮气气氛下温度为450 600°C，建议升温速率为5 20。。/min o本发明由于采用将除水后所需量分子筛样品和需分子筛吸附的固体有机溶剂置于以绝对压力计真空度小于50KPa、操作温度为15 30°C的密闭容器中；在该真空条件下，固体有机溶剂自然溶化为液体有机溶剂，然后液体有机溶剂自然挥发，被分子筛吸附；至分子筛吸附达到饱和后，用热分析仪测定出分子筛与吸附质亲和性At值的技术方案较好地解决了以往文献中存在分子筛易吸附空气中的水份，造成测定的分子筛与吸附质亲和性At值准确性差的问题。采用本发明的方法在测定分子筛与吸附质亲和性At值时，其二次测定的 相对标准偏差RSD仅为0. 23%，取得了较好的技术效果。下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施例方式实施例IZSM-5/siIicalite-I核壳分子筛At值的测定将13mgZSM-5/silicalite_l核壳分子筛样品除水后迅速放入真空干燥器中，将盛有固体正己烷的容器也迅速放入真空干燥器中；盖好真空干燥器的盖，抽真空15min，使样品在以绝对压力计真空度为43KPa、操作温度在17°C，在所研究的吸附质饱和蒸汽压下平衡24h，将平衡后的样品取出，用热分析仪在氮气气氛下以6°C/min升温速率由室温升至470°C测量分子筛样品的失重量，由DTG峰温计算分子筛与吸附质亲和性At值为111. 86。表I
_测定次数__I__2_
_Jt 值__111.86__112.23_
相对标准偏差RSD(%)__023_将上述样品重复测定一次，重复测定二次的结果见表1，其二次测定At值的相对标准偏差RSD仅为0. 23%，显示本发明方法具有较好的重复性。实施例2Silicalite-I分子筛At值的测定将MmgSilicalite-I分子筛样品除水后迅速放入真空干燥器中，将盛有固体正己烷的容器也迅速放入真空干燥器中；盖好真空干燥器的盖，抽真空20min，使样品在真空度为30KPa、操作温度在25°C，在所研究的吸附质饱和蒸汽压下平衡28h，将平衡后的样品取出，用热分析仪在氮气气氛下以15°C /min升温速率由室温升至520°C测量分子筛样品的失重量，由DTG峰温计算At值为88. 40。
表权利要求
1.一种分子筛与吸附质亲和性At值测定的方法，包括以下步骤 a)将除水后所需量分子筛样品和需分子筛吸附的固体有机溶剂置于以绝对压力计真空度小于50KPa、操作温度为15 30°C的密闭容器中； b)在a)步骤的真空条件下，固体有机溶剂自然溶化为液体有机溶剂,然后液体有机溶剂自然挥发，被分子筛吸附； c )至分子筛吸附达到饱和后，用热分析仪测定出分子筛样品的失重量，由DTG峰温计算分子筛与吸附质亲和性At值。
2.根据权利要求I所述分子筛与吸附质亲和性At值测定的方法，其特征在于以绝对压力计真空度为20 45KPa。
3.根据权利要求I所述分子筛与吸附质亲和性At值测定的方法，其特征在于有机溶剂选自正戊烷或正己烷中的至少一种。
4.根据权利要求I所述分子筛与吸附质亲和性At值测定的方法，其特征在于热分析仪操作条件为氮气气氛下温度为450 600°C。
全文摘要
本发明涉及一种分子筛与吸附质亲和性AT值测定的方法，主要解决以往文献中存在分子筛易吸附空气中的水份，造成测定的分子筛与吸附质亲和性AT值准确性差的问题。本发明通过采用将除水后所需量分子筛样品和需分子筛吸附的固体有机溶剂置于以绝对压力计真空度小于50KPa、操作温度为15～30℃的密闭容器中；在该真空条件下，固体有机溶剂自然溶化为液体有机溶剂，然后液体有机溶剂自然挥发，被分子筛吸附；至分子筛吸附达到饱和后，用热分析仪测定出分子筛与吸附质亲和性AT值的技术方案较好地解决了该问题，可用于分子筛与吸附质亲和性AT值的测试中。
文档编号G01N5/04GK102749261SQ20111009899
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者蒙根, 许中强 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院