【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本组专利技术涉及气体储存、复杂气体混合物的储存和分离，以及用于气体储存和分离的材料的生产方法领域。
技术介绍
1、由于有机金属配位聚合物(omcp)的表面积大，可达10,000m2/g，因此在气体储存或分离方面的需求量很大。但合成的omcp通常是晶体粉末，晶体大小从纳米到数百微米不等。在动态条件下使用粉末状吸附剂是不利的，因为气体通过层时产生压力差、粉尘、磨损、随流携带、运输和加工困难。合成的omcp可模压成颗粒、球体、片剂等紧凑形式，以便有效使用。此外，由于机械加工、吸附-解吸循环的影响以及吸附过程的热效应，纯omcp在机械和热方面都不稳定。因此，基于omcp的复合材料在气体储存和分离系统中更为有效。
2、已知2016年6月21日公布的us 9370771 b2、ipc b01d53/04；b01j31/16；c10l3/10；b01d53/02；b01j20/02；b01j20/22；b01j20/28；b01j20/30的专利技术提供了一种以铝为基础的模塑omcp块的制备方法，其通过使用溶剂水，混合至少一种附加物质粘合剂，将获得的组合物挤压成模塑omcp块以溶剂热法合成获得。对本专利技术实例的分析表明，所得材料的平均比表面积为1000m2/g，证实了其比表面积的降低与已知的以铝为基础的omcp的数据相关。
3、2017年9月12日公布的us9757710b1，ipc b01j20/22；b01j20/28；b01j20/30；c01b3/00；c10l3/06的专利技术提供了一种omcp粉末的压实方
4、与所要求保护的基于omcp的材料最接近的现有技术提供了一种球形模塑体的生产方法，包括将含有有机金属复合聚合物和至少一种液体的组合物与至少一种含有选自由非有机氧化物、氧化铝、粘土、膨润土和混凝土组成的组中的粘结剂的添加剂，以及含有选自由有机聚合物(例如选自由甲基纤维素和聚氧化乙烯或其混合物组成的组)组成的组中的膨胀剂的添加剂混合(2014年8月7日公布的wo 2014118054 a1 ipc b01j2/06；b01j2/14；b01j20/22；b01j20/28；b01j20/30)。
5、这种方法可以制造出含有球形omcp颗粒并具有提高的倾注密度的omcp和复合材料。在omcp压制过程中使用膨胀剂可以分级因机械加工(压制、挤压)造成的多孔结构退化，以及用粘合剂填充由于通过膨胀剂产生的额外孔隙而导致的孔。这种方法的缺点是孔的比表面积减小，因此气体聚集的效率降低，原因是膨胀剂形成的孔与大孔和中孔有关，即不足以吸附和储存复杂的气体混合物。
6、2018年4月6日公布的ru 2650012，ipc f17c 11/00(2006.01)；b82b1/00(2006.01)是与所要求保护的气体混合物存储方法最接近的类似方法，其推荐用于气体混合物，特别是天然气甲烷的存储系统，其中在工作压力为3.5mpa和温度为+10至+30℃的蓄电池容器运行期间，使用了孔的平均有效宽度为0.6至1.2nm的纳米多孔材料。在工作压力为7mpa和温度相同的条件下，蓄电池容器工作时，使用了孔的平均有效宽度为0.5至1.0nm的纳米多孔材料。蓄电池容器在-30到-10℃的低温区域工作过程中，如果使用孔更宽的吸附剂(0.9到2nm)，就能实现高效聚集。因此，聚集系统中吸附剂孔的体积w0应尽可能大。这种已知方法的缺点是，由于工艺参数(温度和压力)的操作范围较窄，因此复杂气体混合物存储的效率较低，而每种提出的材料在此工艺参数(温度和压力)范围内都是有效的。
7、以具有双模孔分布的吸附剂为基础制造复合材料，可以解决高效气体储存和最大限度地充分聚集复杂气体中不同组分的问题。例如，这种复合材料可用于天然气吸附，其中较小的模式将主要聚集甲烷，而较大的模式将聚集较重的碳氢化合物。模式与微孔的有效内径(nm)相对应。然而，要使两种模式的有效内径小于2.0nm，且其孔的体积相当，从而实现双模孔隙分布是很困难的。以omcp和碳吸附剂为基础的复合材料可以解决这个问题，以多孔结构的组分和参数的特定比例，可以确保在气体储存和分离系统中使用所需的吸附和机械性能的最佳比例。
技术实现思路
1、因此，本组专利技术的任务是获得具有机械韧性的复合材料，其孔径可有效聚集气体和混合物，具有发达的内表面，当在宽的温度和压力范围内工作时，可灵活适应相组成的变化和复杂气体混合物的其他特性。
2、本组专利技术可实现的技术成果是：
3、-通过模塑保存发达的内表面，增加块状复合材料的倾注密度，从而可以增加存储系统容积单位中气体聚集的比容，确保设计出更紧凑的储气系统的可能性；
4、-通过优化组成配方和混合技术，提高所得块状复合材料的硬度，确保omcp在空气动力加载力增加的条件下进行工业应用的可能性；
5、-通过块状复合材料的双模孔径分布，减少储气系统在温度和压力干扰时的气体损失。
6、该技术成果是通过以下事实实现的：用于气体聚集的块状复合材料的生产方法，其包括将组分与粘合剂混合，将获得的混合物成型为块并随后干燥；将有机金属配位聚合物和纳米多孔碳吸附剂或以碳纳米管为基础的吸附剂按30/70至95/5％的重量比混合，用作组分；混合组分的微孔的有效内径彼此相差最小0.4nm，最大0.8nm；使用2-15％的聚乙烯醇、壳聚糖在乙酸中的溶液、羟乙基纤维素等化合物的水溶液作为粘合剂；将获得的混合物在1-2分钟内以25至75kn的加载力在压力下成型为块；将块置于正常条件下的干燥室中；然后将温度升至110-120℃，升温速度最高为60℃/h，并干燥最短为12小时，最长为36小时；然后将块在温度为120℃的热真空室中活化，持续时间最短为6小时，残余压力为0.26kpa。
7、该技术成果是通过以下事实实现的：用于气体聚集的块状复合材料，其含有有机金属配位聚合物、纳米多孔碳吸附剂或基于碳纳米管的吸附剂(重量比为30/70～95/5％)和粘合剂(2-15％的聚乙烯醇、壳聚糖在乙酸中的溶液、羟乙基纤维素等化合物的水溶液)，其特征在于，块状复合材料的倾注密度为0.540至1.220g/cm3，纳米多孔结构为双模结构，微孔的有效内径与初始组分相当，彼此相差最小0.4nm和最大0.8nm，材料在-30℃至+60℃的温度和高达10mpa的压力下使用。
8、t1、t6和cnt微孔碳吸附剂被用作复合材料的碳组分。t1和t6通过以下方式获得自泥炭，将泥炭与硫化钾混合，然后用废气或热解气体造粒和碳化，接着在800℃的温度下进行活化处理，并研磨至断裂尺寸为＞0.2mm。含有碳纳米管的微本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于气体聚集的块状复合材料的生产方法，包括将组分与粘合剂混合，将获得的混合物成型为块并随后干燥；其特征在于，将有机金属配位聚合物和纳米多孔碳吸附剂或以碳纳米管为基础的吸附剂按30/70至95/5％的重量比混合，用作组分；混合组分的微孔的有效内径彼此相差最小0.4nm，最大0.8nm；使用2-15％的聚乙烯醇、壳聚糖在乙酸中的溶液、羟乙基纤维素等化合物的水溶液作为粘合剂；将获得的混合物在1-2分钟内以25至75kN的加载力在压力下成型为块；将块置于正常条件下的干燥室中；然后将温度升至110-120℃，升温速度最高为60℃/h，并干燥最短为12小时，最长为36小时；然后将块在温度为120℃的热真空室中活化，持续时间最短为6小时，残余压力为0.26kPa。
2.用于气体聚集的块状复合材料，含有重量比为30/70至95/5％的有机金属配位聚合物和纳米多孔碳吸附剂或以碳纳米管为基础的吸附剂，以及粘结剂，所述粘合剂为2-15％的聚乙烯醇、壳聚糖在乙酸中的溶液、羟乙基纤维素等化合物的水溶液，其特征在于，块状复合材料的倾注密度为0.540至1.220g/cm3，纳米多孔结构为双模
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于气体聚集的块状复合材料的生产方法，包括将组分与粘合剂混合，将获得的混合物成型为块并随后干燥；其特征在于，将有机金属配位聚合物和纳米多孔碳吸附剂或以碳纳米管为基础的吸附剂按30/70至95/5％的重量比混合，用作组分；混合组分的微孔的有效内径彼此相差最小0.4nm，最大0.8nm；使用2-15％的聚乙烯醇、壳聚糖在乙酸中的溶液、羟乙基纤维素等化合物的水溶液作为粘合剂；将获得的混合物在1-2分钟内以25至75kn的加载力在压力下成型为块；将块置于正常条件下的干燥室中；然后将温度升至110-120℃，升温速度最高为60℃/h，并干燥最短为12小时，最长为36...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿纳托利·阿列克谢耶维奇·福姆金，奥斯兰·尤苏波维奇·齐瓦泽，玛丽娜·康斯坦丁诺芙娜·克尼亚泽娃，奥尔加·维亚切斯拉沃芙娜·索洛夫佐娃，安德烈·维亚切斯拉沃维奇·什科林，伊利亚·叶夫根涅维奇·缅希科夫，奥列格·叶夫根尼耶维奇·阿克休京，亚历山大·加夫里洛维奇·伊什科夫，
申请(专利权)人：俄罗斯天然气工业公开股份公司，
类型：发明
国别省市：
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