用于选择性去除硅氧烷的过滤材料的制作方法_2

文档序号:9915618阅读:来源:国知局
它们的混 合物。最优选地,所述有机钛酸酯选自钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯和它们的混合物。
[0019] 通常,本发明的钛化合物是路易斯酸性化合物。可通过有机钛酸酯的部分水解获 得的化合物的实例为式Ti (OH) (0R)3、Ti (OH)2(OR)2、TiO(OR)2、Ti (OH)3OR和TiO(OH)OR的化 合物,其中R各自独立地具有上述定义的含义。可通过有机钛酸酯的完全水解获得的化合物 的实例为氧化钛、氢氧化钛和氧化钛水合物。优选地,本发明的过滤材料包含可通过一种或 多种本发明的有机钛酸酯部分和/或完全的水解获得的钛化合物的混合物。不受限于特定 理论而认为,优选包含氧化钛、氢氧化钛、羟基氧化钛、氧化钛水合物和/或部分水解的有机 钛酸酯的此类钛化合物混合物特别适合用于选择性结合硅氧烷。
[0020] 优选地,本发明的过滤材料包含约10至约55重量%,特别是约15至约50重量%,优选 约20至约45重量%,优选约30至约40重量%,特别优选约35重量%的钛化合物,以钛计算并基 于该过滤材料的总重量计。
[0021] 优选地,本发明的过滤材料还包含载体。通常是惰性载体和尤其是对硅氧烷基本 上惰性的载体。在此优选的是,将至少一种本发明的钛化合物尤其以细分散的形式施加于 载体上,并且特别优选的是,用至少一种本发明的钛化合物涂覆所述载体。
[0022] 在一个实施方案中,所述载体为多孔或优选纤维状的载体,特别是无纺布。此外优 选地,所述载体由玻璃纤维构成。特别优选地,所述载体为玻璃纤维无纺布。
[0023] 在另一个实施方案中,所述载体是颗粒状载体,特别是多孔颗粒状载体,优选为呈 粉末、粒料、丸粒或多孔球形式的载体。在这种情况下,所述过滤材料优选以可装料(schU ttbar)的形式存在。此类可装料的材料可特别容易地引入传感器的气体入口或引入生物气 处理装置的体积流中。
[0024] 因此看出,本发明的过滤器可例如由用上述过滤材料涂覆的玻璃纤维无纺布构 成。在此还可想到的是,此类过滤器由涂覆有上述过滤材料的多孔颗粒状载体构成。还可想 到的是,所述过滤器为颗粒状过滤器,其颗粒例如以粉末、粒料、丸粒或多孔球形式存在并 由载体材料和如上文所述的过滤材料的混合物构成。
[0025] 此外优选的是,本发明的过滤材料包含约10至约80重量%,特别是约15至约60重 量%,优选约20至约50重量%,优选约30至约45重量%和特别优选约40重量%的载体,基于所述 过滤材料的总重量计。
[0026] 本发明的过滤材料还可包含合适的助剂。合适助剂的实例为表面活性剂。它们可 例如改善载体被本发明钛化合物的湿润。此外可以考虑铝化合物如双硬脂酸铝或三仲丁醇 铝作为助剂。此类铝化合物可以有助于本发明钛化合物在载体上更均匀的施涂。在一个优 选的实施方案中,所述过滤材料包含约〇. 05至约2重量%,特别是约0.1至约1重量%的助剂, 基于所述过滤材料的总重量计。
[0027] 换句话说,有利的是所述过滤材料是钛化合物、载体和/或助剂的组合物,其中所 述钛化合物为有机钛酸酯和/或可通过有机钛酸酯的水解获得的化合物,所述载体例如为 玻璃纤维无纺布或多孔颗粒状载体,所述助剂例如为表面活性剂或铝化合物。在此特别有 利的是,所述过滤材料包含基于所述总重量计约10至约80重量%的载体,本发明的过滤材料 包含基于所述总重量计至少90重量%的总量的(一种或多种)钛化合物和载体,和/或所述 钛化合物的含量(以钛计算)基于所述过滤材料的总重量计为约10至约55重量%。
[0028] 在一个优选的实施方案中,本发明的过滤材料包含(一种或多种)钛化合物和载 体,它们的总量为至少90重量%,特别是至少约95重量%,优选至少约98重量%和特别优选至 少约99重量%。在一个优选的实施方案中,本发明的过滤材料基本上或完全由至少一种本发 明的钛化合物和载体以及任选的助剂构成。
[0029] 在一个特别优选的实施方案中,本发明的过滤材料由多孔或优选纤维状的载体, 尤其是玻璃纤维无纺布构成,所述玻璃纤维无纺布涂覆有至少一种本发明的钛化合物以及 任选的助剂。在另一个特别优选的实施方案中,本发明的过滤材料由其上施涂有尤其呈细 分散形式的至少一种本发明的钛化合物以及任选的助剂的颗粒状载体构成。
[0030] 本发明还涉及制备本发明的过滤材料的方法。在此优选如下方法,其中 a) 将有机钛酸酯和/或可通过有机钛酸酯的水解获得的化合物在溶剂中的溶液施涂于 载体上, b) 干燥所述载体,和 c) 任选使所述过滤材料经受调理。
[0031] 基本上可使用对于所用有机钛酸酯具有足够溶解度的各种溶剂作为溶剂。优选地 使用异丙醇或甲苯作为溶剂。优选地在升高的温度下,特别是在约30至约90°C,优选约40至 约80° C,优选约50至约70° C的温度下和最优选在约60° C下将该有机钛酸酯的溶液施涂于载 体上。
[0032]所述载体的干燥优选在升高的温度下,特别是在约30至约90° C,优选约40至约80° C,优选约50至约70° C的温度下和最优选在约60° C下进行。优选地,该干燥进行约1至约72 h,特别是约6至约48 h,优选约12至约36 h和优选约24 h的时间段。在一个优选的实施方案 中,在具有不多于约50%,特别是不多于约30%,优选不多于约20%和优选不多于约10%的相对 湿度和特别优选基本上或完全排除水分的气氛中进行干燥。
[0033]优选在干燥之后或在干燥的同时调理所述过滤材料。这通常在环境空气中或优选 在水蒸气的存在下和特别优选在饱和的水蒸气气氛中进行。优选在升高的温度下,尤其是 在约30至约90° C,优选约40至约80° C,优选约50至约70° C的温度下和最优选在约60° C下调 理所述过滤材料。进一步优选的是,所述调理进行约1至约120 h,特别是约24至约120 h,优 选约48至约96 h和优选约72 h的时间段。
[0034]根据另一个实施方案,本发明的过滤材料还可通过如下方式获得,即向有机钛酸 酯在如上述溶剂中的溶液中添加水并将由此产生的沉淀物分离,并且优选施涂于如上所述 的载体上,尤其是以细分散的形式。
[0035] 本发明还涉及可通过本发明的方法获得的过滤材料。在此优选的是本发明过滤材 料和本发明方法的上文定义的优选实施方案。
[0036] 本发明特别地涉及包含钛化合物的过滤材料,其中通过将有机钛酸酯或可通过有 机钛酸酯的水解获得的化合物在溶剂中的溶液施涂于载体上并干燥该载体来制备所述过 滤材料。
[0037] 本发明还涉及本发明的过滤材料用于从气体中选择性去除硅氧烷的用途。在此, 本发明过滤材料的上文定义的优选实施方案也优选用于其用途。本发明的过滤材料特别适 合用于从气体中选择性去除硅氧烷的方法,其中使气体通过该过滤材料。在此特别优选的 是,所述气体和过滤材料具有约-20° C至约60° C,特别是约-10° C至约40° C和优选约0° C至约 30° C的温度和特别优选环境温度。
[0038] 本发明同样涉及本发明的钛化合物,尤其是有机钛酸酯和/或可通过有机钛酸酯 的部分或完全水解获得的化合物的钛化合物用于从气体中选择性去除硅氧烷的用途。在 此,本发明钛化合物的上文定义的优选实施方案也优选用于其用途。
[0039] 本发明还涉及包含本发明过滤材料的气体传感器。在此,其优选是根据热效应原 理的气体传感器,特别是催化燃烧传感器(Pellisto
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