本发明专利技术涉及天然气储运技术领域，具体涉及一种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型。本发明专利技术公开一种吸附天然气的微孔材料，利用具有高比表面积、发达微孔结构的沸石、活性炭，以及具有较高机械强度的氧化铝材料，结合拥有特殊单原子层、二维平面结构的石墨烯碳纳米材料，充分利用其优异的理化性能开发出一种蜂窝体微孔吸附材料用于吸附天然气。制得的蜂窝体微孔材料对天然气有高的吸附率，微孔孔径为0.5～3nm，比表面积2000~3000m2/g，微孔孔容占总孔容的85%以上，总孔容大于1.0mL/g。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及天然气储运
，具体涉及一种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型。本专利技术公开一种吸附天然气的微孔材料，利用具有高比表面积、发达微孔结构的沸石、活性炭，以及具有较高机械强度的氧化铝材料，结合拥有特殊单原子层、二维平面结构的石墨烯碳纳米材料，充分利用其优异的理化性能开发出一种蜂窝体微孔吸附材料用于吸附天然气。制得的蜂窝体微孔材料对天然气有高的吸附率，微孔孔径为0.5～3nm，比表面积2000~3000m2/g，微孔孔容占总孔容的85%以上，总孔容大于1.0mL/g。【专利说明】—种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型
本专利技术涉及天然气储运
，具体涉及一种用于吸附天然气的微孔材料。
技术介绍
天然气作为一种热值高的绿色洁净能源，其开发和利用越来越受到人们的重视，已成为能源消费结构中的重要角色。 然而，如何储运天然气一直是限制其应用的主要方面之一。目前，天然气的储运主要包括压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)以及吸附天然气(ANG)三种方式。其中CNG多采用较高压力下的管束式容器运输，储气压力高(2(T25 MPa)，需昂贵的多级压缩机，能耗大，储存容器需耐高压，自重大，具有一定危险性。LNG需低温制冷，能耗高，储气设施维护保养较复杂，液化工艺复杂，设备造价高，运行费用也较高。ANG具有工艺简便、使用安全和储存容器不需要隔热等优势，是CNG和LNG两种技术无法比拟的，但目前还未大规模工业应用，仅处于研究阶段。 ANG技术的关键是要开发出吸附效率高的吸附剂。甲烷是球形的非极性分子，与吸附剂之间的范德华力只有色散力，因而吸附剂表面的极性对吸附过程影响很小，其吸附量主要取决于吸附剂的微孔体积和比表面积，因而吸附剂的选择很关键。 虽然硅胶、沸石、分子筛、氧化铝、活性炭、活性炭纤维、金属有机框架化合物等微孔发达的吸附材料被研究和利用。但是，目前被报道的吸附剂，其吸附性能还不是很理想，并且将其组合利用和加以应用的例子较少。 石墨烯是近年来发现的一种具有二维平面结构的碳纳米材料，它的特殊单原子层结构使其具有许多独特的物理化学性质，但是尚未见应用于吸附天然气技术的报道。
技术实现思路
本专利技术公开一种利用高比表面积、发达微孔结构的沸石、活性炭，以及具有较高机械强度的氧化铝材料，结合石墨烯优异的理化性能，开发出一种复合型蜂窝体微孔吸附材料用于吸附天然气。 本专利技术通过以下方法实现:一种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型由沸石，活性炭，氧化铝，石墨烯组成，其中沸石，活性炭，氧化铝均为80?200目的粉体材料，石墨烯为粒径50ηπΓ50 μ m的粉体材料，质量配比为沸石:活性炭:氧化铝:石墨烯=25?75:25?75:12?25:0.5?10。 具体方法按如下步骤进行:(O按所述配比称取沸石、活性炭、氧化铝和石墨烯粉体，并充分混合；(2)在经过步骤(I)所得的粉体混合物中加入纯水适量，以10(T500r/min机械搅拌，30?60min后捏合；(3)将经过步骤(2)所得的物料用带有蜂窝体模头的螺杆挤出机中挤出，成型为蜂窝状圆柱体，其孔眼分布为1、个/cm2，其孔眼孔径为0.5^2mm ； (4)于10(Tl2(rC条件下干燥，制得产品。 经测试，制得的复合型蜂窝体吸附天然气材料微孔孔径为0.5?3nm，比表面积2000^3000 m2/g，微孔孔容占总孔容的85%以上，总孔容大于1.0 mL/g。数据表明，开发的新型复合型蜂窝体吸附天然气微孔材料是一种优良的吸附剂，非常适用于吸附天然气技术。 本专利技术不仅获得了具有发达微孔结构、高比表面积的吸附材料，同时由于石墨烯优异的导热和力学等性能，强化了材料的机械强度、导热性能、气体解析性能，实现了进一步提高吸附储运天然气能力的目的。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术。 1.磨粉、造粒。分别对沸石、活性炭，氧化铝进行破碎、造粒处理，筛选80?200目，并选取粒径为50ηπΓ50 μ m的石墨烯粉体材料,备用。 2.称量，混匀。按质量配比沸石:活性炭:氧化铝:石墨烯=50:27:16:7的比例进行称量，分别量取沸石100g、活性炭54g、氧化铝32g、石墨烯Hg。 3.搅拌，捏合。将配比后称量的粉体混合物中加入纯水以半固状为宜，以100?500r/min机械揽拌，30?60min后捏合。 4.成型。选用蜂窝体模头，孔眼分布为1、个/cm2，孔眼孔径为0.5?2mm，于螺杆挤出机中挤出成型，制得蜂窝状圆柱体。 5.于10(Tl20°C条件下干燥，制得产品。 经测试，制得的复合型蜂窝体吸附天然气材料微孔孔径为1.5nm,比表面积2500m2/g，微孔孔容为90%。【权利要求】1.一种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型，其特征在于该微孔材料由沸石(1)，活性炭(2)，氧化铝(3)，石墨烯(4)组成。2.根据权利要求1所述的一种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型，其特征在于组成该微孔材料的石墨烯为粒径50nm-50Mm的粉体材料。3.根据权利要求1所述的一种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型，其特征在于该微孔材料的组成质量配比为:沸石:活性炭:氧化铝:石墨烯=25?75:25?75:12?25:0.5 ?10。4.根据权利要求1所述的一种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型，其特征在于该微孔材料的微孔孔径为0.5?3nm。5.根据权利要求1所述的一种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型，其特征在于该微孔材料成型为蜂窝状圆柱体，其孔眼分布为1、个/cm2，其孔眼孔径为0.5?2_。【文档编号】C10L3/10GK104162406SQ201410332515【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日 【专利技术者】杨惠琳, 张立忠, 马利海, 杨学彦, 杨晓丽, 孔凡靓 申请人:宁夏宝塔石化科技实业发展有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于吸附天然气的微孔材料的组成与构型，其特征在于该微孔材料由沸石（1），活性炭（2），氧化铝（3），石墨烯（4）组成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨惠琳，张立忠，马利海，杨学彦，杨晓丽，孔凡靓，
申请(专利权)人：宁夏宝塔石化科技实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64
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