專(zhuān)利名稱(chēng)：捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料、捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器、液態(tài)有機(jī)化合物收容容器及發(fā) ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料、捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器、液態(tài)有機(jī)化合物收容容器及發(fā)動(dòng)機(jī)油，所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料用于捕獲液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)。
背景技術(shù)：
作為內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑油即發(fā)動(dòng)機(jī)油等油的劣化成分有殘?jiān)?。殘?jiān)缡前l(fā)動(dòng)機(jī)油的初期劣化物(殘?jiān)绑w)進(jìn)行聚合而殘?jiān)傻?。作為從油中除去這樣的殘?jiān)募夹g(shù)，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載有一種對(duì)構(gòu)成過(guò)濾材料骨架的纖維素纖維等主纖維和具有主纖維的十分之一或其以下的纖維直徑的微細(xì)纖 維素纖維等微細(xì)纖維進(jìn)行混抄而成、且將上述主纖維或微細(xì)纖維中的至少一部分制成在表面具有正電荷的陽(yáng)離子性纖維的內(nèi)燃機(jī)用油過(guò)濾器的過(guò)濾材料。在該過(guò)濾器中，構(gòu)成纖維的至少一部分為在表面具有正電荷的陽(yáng)離子性纖維，因此，作為陰離子的油中碳?xì)堅(jiān)晃陵?yáng)離子性纖維的表面而被電吸附。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載有一種使用作為使聚丙烯等樹(shù)脂帶電的纖維的駐極體材料而形成的油清潔用過(guò)濾器。該過(guò)濾器利用油中存在的碳?xì)堅(jiān)膸щ娦裕ㄟ^(guò)庫(kù)侖力吸引碳?xì)堅(jiān)M(jìn)行捕獲。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載有一種從潤(rùn)滑油中除去殘?jiān)姆椒ǎ龇椒òㄒ韵鹿ば驅(qū)⒕垡蚁┌返确稚┕倌軋F(tuán)引入活性炭等固定化基材中；接著為了將來(lái)自潤(rùn)滑油的殘?jiān)闹辽僖徊糠謴幕纳铣ザ?jīng)充足的時(shí)間使?jié)櫥团c基材進(jìn)行接觸。在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載有一種方法，其為減少潤(rùn)滑油中的殘?jiān)蚯迤岬那绑w的存在量的方法，其包括可以將含有殘?jiān)蚯迤岬那绑w的潤(rùn)滑油與未被引入支持體的多個(gè)離散的固體粒子形態(tài)的化合物進(jìn)行接觸，該化合物為具有抗氧化性官能團(tuán)及/或分散性官能團(tuán)的油不溶性、油濕潤(rùn)性的化合物、能與殘?jiān)蚯迤岬那绑w形成絡(luò)合物。由此，使殘?jiān)蚯迤岬那绑w的至少一部分固定在上述粒子上?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :特開(kāi)平8-000930號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :特開(kāi)平7-060027號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :特開(kāi)平3-152194號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 :特表平8-508773號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題在如專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2那樣的方法中，即使能吸附殘?jiān)?，也難以捕獲殘?jiān)暗臍堅(jiān)绑w。在如專(zhuān)利文獻(xiàn)3、4那樣的方法中，例如活性炭等的中心細(xì)孔直徑比較大，因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)油等油中含有添加劑等有效成分的情況下，存在這些有效成分與殘?jiān)黄鸨淮罅康夭东@的可能性，有時(shí)油的性能降低。另外，不限于發(fā)動(dòng)機(jī)油，要求選擇性地捕獲在液態(tài)有機(jī)化合物或漏氣(燃燒氣體)等氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)。本發(fā)明為捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料、捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器、液態(tài)有機(jī)化合物收容容器及發(fā)動(dòng)機(jī)油，所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料可選擇性地捕獲在發(fā)動(dòng)機(jī)油等液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的殘?jiān)驓堅(jiān)绑w等捕獲對(duì)象物質(zhì)。
用于解決課題的手段本發(fā)明為捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料，其用于捕獲在液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)，并包含具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，所述介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑優(yōu)選為約I 約20nm的范圍。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，所述介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑優(yōu)選為約I. 5 約Ilnm的范圍。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，所述介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選為二氧化硅系的介孔無(wú)機(jī)材料。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，所述二氧化硅系的介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選為平均粒徑約I U m以下的球狀的二氧化硅系的介孔無(wú)機(jī)材料。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，所述介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選經(jīng)由烴基用氨基或鹽酸鹽進(jìn)行了化學(xué)修飾。另外，本發(fā)明為捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其用于捕獲在液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)，并具備包含具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料的過(guò)濾材料。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器中，所述介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑優(yōu)選為約I 約20nm的范圍。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器中，所述介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑優(yōu)選為約I. 5 約Ilnm的范圍。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器中，優(yōu)選在所述過(guò)濾材料的表面包含所述介孔無(wú)機(jī)材料的粒子。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器中，優(yōu)選所述過(guò)濾材料為抄紙?bào)w。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器中，所述過(guò)濾材料優(yōu)選在成形部件的至少與液態(tài)有機(jī)化合物相接觸的面包含所述介孔無(wú)機(jī)材料，所述成形部件具有為了捕獲、除去捕獲對(duì)象物質(zhì)而增加與液態(tài)有機(jī)化合物接觸的蜂窩結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明為捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其用于捕獲在液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)，是由具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料的成形體構(gòu)成的用于捕獲對(duì)象物質(zhì)的過(guò)濾器。另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器中，所述介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選為不定形的，平均粒徑為約0. 2 約IOOiim的范圍。
另外，在所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器中，所述介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選經(jīng)由烴基用氨基或鹽酸鹽進(jìn)行了化學(xué)修飾。另外，本發(fā)明為具備收容液態(tài)有機(jī)化合物的收容部的液態(tài)有機(jī)化合物收容容器，在所述收容部的內(nèi)面的至少一部分含有具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料。另外，在所述液態(tài)有機(jī)化合物收容容器中，所述介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選經(jīng)由烴基用氨基或鹽酸鹽進(jìn)行了化學(xué)修飾。另外，本發(fā)明為分散有具有多個(gè)細(xì)孔的平均粒徑約Ium以下的球狀介孔無(wú)機(jī)材料的發(fā)動(dòng)機(jī)油。 另外，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)油中，所述介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選經(jīng)由烴基用氨基或鹽酸鹽進(jìn)行了化學(xué)修飾。發(fā)明效果在本發(fā)明中，可以提供一種捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料、捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器、液態(tài)有機(jī)化合物收容容器及發(fā)動(dòng)機(jī)油，所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料通過(guò)包含具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料，可選擇性地捕獲在發(fā)動(dòng)機(jī)油等液態(tài)有機(jī)化合物或漏氣(燃燒氣體)等氣體中所含的殘?jiān)驓堅(jiān)绑w等捕獲對(duì)象物質(zhì)。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的油過(guò)濾器一體型介孔油過(guò)濾器的一個(gè)例子的示意結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的分離型介孔油過(guò)濾器的一個(gè)例子的示意結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式的蜂窩結(jié)構(gòu)的成形部件的至少與油相接觸的面設(shè)有介孔無(wú)機(jī)材料的介孔元件的一個(gè)例子的示意圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)面涂布油盤(pán)的一個(gè)例子的示意圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例中使用的過(guò)濾裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的紅外分光分析(FT-I R)中的NOx劣化油和新品試制油的差光譜的圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的通過(guò)紅外分光分析(FT-IR)測(cè)得的過(guò)濾后的NOx劣化油的成分比較(與新品試制油的差光譜)的圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例中使用的不定形介孔二氧化硅的SEM照片的圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例中使用的球狀介孔二氧化硅的SEM照片的圖。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的紅外分光分析(FT-IR)中的NOx劣化油和新品油的差光譜的圖。圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的試驗(yàn)用NOx劣化油的硝酸酯的FT-IR光譜的一個(gè)例子的圖。圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的試驗(yàn)用NOx劣化油的硫酸鹽的FT-IR光譜的一個(gè)例子的圖。圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施例3、5、6、7中的劣化物捕獲效果(硝酸酯)的圖。圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施例3、5、6、7中的劣化物捕獲效果(硫酸鹽)的圖。圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的過(guò)濾材料的壓力損失評(píng)價(jià)方法的圖。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施例3、5、6、7、11中的過(guò)濾材料的壓力損失的圖。圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施例2、4、8、9、10中的劣化物捕獲效果(硝酸酯)的圖。圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施例2、4、8、9、10中的劣化物捕獲效果(硫酸鹽)的圖。圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的多孔體材質(zhì)的影響的圖。圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的球狀介孔二氧化硅化學(xué)修飾的影響的圖。圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的油劣化試驗(yàn)裝置的圖。圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的劣化試驗(yàn)后的油和新品油的差光譜的圖。圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的系統(tǒng)構(gòu)成的圖。 圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施例中的由不定形介孔二氧化硅產(chǎn)生的殘?jiān)绑w抑制效果的圖。圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施例11、12中的不定形介孔二氧化硅抄紙?bào)w的劣化物捕獲效果的圖。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式為實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)例子，本發(fā)明并不限定于本實(shí)施方式。本實(shí)施方式的液態(tài)有機(jī)化合物的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料捕獲在液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)而將其除去，包含具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料。本發(fā)明人為了選擇性地捕獲在發(fā)動(dòng)機(jī)油等液態(tài)有機(jī)化合物或漏氣(燃燒氣體)等氣體中所含的殘?jiān)驓堅(jiān)绑w等捕獲對(duì)象物質(zhì)，著眼于具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料并進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，可選擇性地捕獲殘?jiān)驓堅(jiān)绑w等捕獲對(duì)象物質(zhì)。介孔無(wú)機(jī)材料為具有多個(gè)細(xì)孔(細(xì)孔直徑為約Inm 約50nm左右的介孔尺寸的介孔)的無(wú)機(jī)化合物。作為無(wú)機(jī)化合物，沒(méi)有特別限制，例如為二氧化硅、氧化鋁、鋯氧土、沸石、氧化鈦、氧化鎂、氧化鍺、氧化鋯、氧化鋅等無(wú)機(jī)氧化物、金屬氧化物、活性炭等。介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑優(yōu)選為約I 約20nm的范圍，更優(yōu)選為約I. 5 約Ilnm的范圍。在中心細(xì)孔直徑低于約Inm的情況下，細(xì)孔的平均的尺寸多小于作為捕獲、除去對(duì)象的捕獲對(duì)象物質(zhì)的尺寸，因此，存在捕獲性能降低的傾向。另外，在中心細(xì)孔直徑超過(guò)約20nm的情況下，存在比表面積降低、捕獲特性降低的傾向。通過(guò)對(duì)介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑進(jìn)行調(diào)整，能根據(jù)其大小選擇捕獲對(duì)象物質(zhì)。所謂中心細(xì)孔直徑是用細(xì)孔直徑⑶將細(xì)孔容積(V)微分而得到的值(dV/dD)相對(duì)于細(xì)孔直徑(D)進(jìn)行描繪而成的曲線(xiàn)(細(xì)孔徑分布曲線(xiàn))的最大峰處的細(xì)孔直徑。需要說(shuō)明的是，細(xì)孔徑分布曲線(xiàn)例如可以通過(guò)以下敘述的方法求得。即，將介孔無(wú)機(jī)材料的粒子等冷卻至液氮溫度(約_196°C )并導(dǎo)入氮?dú)?，通過(guò)定容法或重量法求得其吸附量，接著，使導(dǎo)入的氮?dú)鈮毫β卦黾?，?duì)相對(duì)于各平衡壓力的氮?dú)獾奈搅窟M(jìn)行作圖，得到吸附等溫線(xiàn)?？梢允褂迷撐降葴鼐€(xiàn)，通過(guò)Cranston-Inklay法、Pollimore-Heal法、BJH法等計(jì)算法求得細(xì)孔徑分布曲線(xiàn)。在本實(shí)施方式的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選在細(xì)孔徑分布曲線(xiàn)中的中心細(xì)孔直徑的約±40%的范圍含有總細(xì)孔容積的約60%以上。滿(mǎn)足該條件的介孔無(wú)機(jī)材料意味著細(xì)孔直徑的均勻性高。在此，所謂“在細(xì)孔徑分布曲線(xiàn)中的中心細(xì)孔直徑的約±40%的范圍含有總細(xì)孔容積的約60%以上”意味著例如在中心細(xì)孔直徑為約3. OOnm的情況下,處于該約3. OOnm的約±40*%、即約I. 80 約4. 20nm的范圍的細(xì)孔的容積的合計(jì)占總細(xì)孔容積的約60%以上。在本實(shí)施方式的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，對(duì)于介孔無(wú)機(jī)材料的比表面積沒(méi)有特別限制，但優(yōu)選為約700m2/g以上。比表面積可以由吸附等溫線(xiàn)并使用BET等溫吸附式作為BET比表面積而算出。在本實(shí)施方式的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，介孔無(wú)機(jī)材料的細(xì)孔容積越大越好，優(yōu)選為約0. 7cm3/g以上。細(xì)孔容積例如可以用氮密度除細(xì)孔徑分布曲線(xiàn)的測(cè)定中測(cè)得的氮?dú)獾奈街亓慷蟮?例如，參照日本分析化學(xué)會(huì)HP、http://www. jsac. or. jp/bunseki/pdf/bunseki2009/200907kaisetsu. pdf、解說(shuō)“比表面積、細(xì) 孔分布、粒度分布測(cè)定”&姑務(wù)，2009年7月號(hào))的氣體吸附法)。在本實(shí)施方式的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選在其X射線(xiàn)衍射圖案中在相當(dāng)于約Inm以上的d值的衍射角度具有一個(gè)以上的峰。X射線(xiàn)衍射峰意味著相當(dāng)于該峰角度的d值的周期結(jié)構(gòu)存在于試樣中。因此，在相當(dāng)于約Inm以上的d值的衍射角度存在一個(gè)以上的峰意味著細(xì)孔以約Inm以上的間隔規(guī)則地排列。在本實(shí)施方式的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中，介孔無(wú)機(jī)材料所具有的細(xì)孔通常不僅在多孔體的表面形成，而且也在內(nèi)部形成。該細(xì)孔的形狀沒(méi)有特別限制，例如，可以為隧道狀地貫通的形狀，另外，也可以具有球狀或六角柱狀等多角形狀的空洞互相連結(jié)那樣的形狀。介孔無(wú)機(jī)材料例如可以按如下制作在水/醇混合溶劑中，使表面活性劑的膠束結(jié)構(gòu)為模板，用堿或酸對(duì)作為二氧化硅源的醇鹽進(jìn)行聚合而合成二氧化硅。另外，介孔無(wú)機(jī)材料中的細(xì)孔徑分布、中心細(xì)孔直徑、細(xì)孔容量等可以按如下求得測(cè)定77K下的氮的吸附等溫線(xiàn)，對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析。細(xì)孔徑分布可以通過(guò)BJH等方法對(duì)吸附等溫線(xiàn)進(jìn)行分析而求得。在細(xì)孔徑分布中，可以求得中心細(xì)孔直徑作為取得吸附量最大值的細(xì)孔徑。另外，細(xì)孔容量可以將吸附層的密度假定為液氮的密度，作為相當(dāng)于相對(duì)蒸汽壓P/P0 =約0. 95中的總吸附量的液氮的體積而求得。作為介孔無(wú)機(jī)材料的細(xì)孔中所捕獲的捕獲對(duì)象物質(zhì)，只要為液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的成為捕獲、除去的對(duì)象的物質(zhì)即可，沒(méi)有特別限制，例如可以舉出具有極性的極性化合物等。極性化合物表示可吸附于介孔無(wú)機(jī)材料的細(xì)孔的具有親和性的有機(jī)化合物分子，例如只要為具有上述親和性的分子，則也可以為在其分子結(jié)構(gòu)的一部分中具有無(wú)機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)的分子。例如可以舉出作為內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑油即發(fā)動(dòng)機(jī)油之類(lèi)的油的劣化成分的殘?jiān)?、發(fā)動(dòng)機(jī)油的初期劣化物(殘?jiān)绑w)、氧化產(chǎn)物、水分、混入的燃料成分等。作為成為處理對(duì)象的液態(tài)有機(jī)化合物，只要在捕獲處理溫度下為液體狀的有機(jī)化合物即可，沒(méi)有特別限制。作為液態(tài)有機(jī)化合物，例如可以舉出石蠟系、烯系等烴溶液、酯系溶液、釀系溶液、醇系溶液、~■醇系溶液、有機(jī)娃系溶液等，其中，優(yōu)選應(yīng)用于石臘系、稀系等非極性的烴溶液。具體而言，例如可以舉出發(fā)動(dòng)機(jī)油之類(lèi)的油、工作機(jī)械等工作流體、燃料等。作為成為處理對(duì)象的氣體，例如為漏氣(燃燒氣體)，為從內(nèi)燃機(jī)中的活塞和氣缸之間噴出的燃燒氣體。
對(duì)本實(shí)施方式的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中的介孔無(wú)機(jī)材料而言，也可以對(duì)表面以及細(xì)孔的至少任一者實(shí)施官能團(tuán)修飾。作為官能團(tuán)修飾，例如，可以舉出甲基、丙基、己基、十八烷基、苯基、烯丙基、乙烯基、氰丙基、3-溴丙基、3-氯丙基、2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基、3_環(huán)氧丙氧基丙基、3_鵬丙基、3_疏丙基、[2- (7-氧雜二環(huán)[4,1,0]庚_3_基)乙基]、丙脲、丙基苯胺、3-苯氨基丙基、丙烯酰氧丙基、甲基丙烯酰氧基丙基、2-苯乙基、3，3，3-三氟丙基、3-[2_(2_氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基、[3-(2-氨基乙基氨基)丙基]、3-氨基丙基、3-二乙基氨基丙基、雙(3-甲基氨基)丙基、N，N-二甲基氨基丙基及它們的鹽酸鹽等。對(duì)介孔無(wú)機(jī)材料的表面及細(xì)孔的至少任一者實(shí)施官能團(tuán)修飾，選擇官能團(tuán)，由此可以調(diào)整對(duì)于捕獲對(duì)象物質(zhì)的吸附性、選擇性等。其中，從捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲效果等觀(guān)點(diǎn)考慮，介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選經(jīng)由烴基用氨基或鹽酸鹽進(jìn)行了化學(xué)修飾的介孔無(wú)機(jī)材料。在此，作為烴基，可以舉出碳原子數(shù)I 9的直鏈、支鏈的烷基、碳原子數(shù)6 12的芳基等，優(yōu)選碳原子數(shù)I 9的直鏈、支鏈的烷基。對(duì)于介孔無(wú)機(jī)材料的官能團(tuán)修飾例如可以通過(guò)如下方法進(jìn)行在合成時(shí)在二氧化硅源即醇鹽的一部分中混合具有官能團(tuán)的物質(zhì)并一起合成的共聚或使官能團(tuán)共價(jià)鍵合的醇鹽與介孔無(wú)機(jī)材料進(jìn)行反應(yīng)的接枝法等方法。 作為本實(shí)施方式的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料中的介孔無(wú)機(jī)材料，優(yōu)選為二氧化硅系的介孔無(wú)機(jī)材料。另外，二氧化硅系的介孔無(wú)機(jī)材料優(yōu)選為球狀的二氧化硅系的介孔無(wú)機(jī)材料。球狀的二氧化硅系介孔無(wú)機(jī)材料的平均粒徑優(yōu)選為約Ium以下。作為球狀的二氧化硅系介孔無(wú)機(jī)材料，例如可以使用為了形成亞微米級(jí)的球狀粒子形狀而合成的單分散球狀介孔二氧化娃(MMSS Monodispersed Mesoporous Silica Spheres、參照特開(kāi)2005-089218 號(hào)公報(bào))等。在球狀的二氧化硅系介孔無(wú)機(jī)材料中，優(yōu)選全部粒子的約90重量％以上具有平均粒徑的± 10%的范圍內(nèi)的粒徑。在此，本說(shuō)明書(shū)中“球狀”并不限定于真球體，也包含最小直徑為最大直徑的約80%以上(優(yōu)選約90%以上)的大致球體。另外，在大致球體的情況下，其粒徑原則上是指最小直徑和最大直徑的平均值。在本說(shuō)明書(shū)中，“平均粒徑”被定義為數(shù)均粒徑，可以通過(guò)由掃描型電子顯微鏡照片對(duì)每個(gè)粒子的直徑進(jìn)行測(cè)定并取平均值而求得。球狀的二氧化硅系介孔無(wú)機(jī)材料例如可以通過(guò)包括如下工序的方法而得到在溶劑中混合二氧化硅原料和表面活性劑，得到在二氧化硅原料中導(dǎo)入表面活性劑而成的多孔體前體粒子的工序(第一工序)，和除去第一工序中得到的多孔體前體粒子中所含的表面活性劑而得到球狀二氧化硅系介孔多孔體的工序(第二工序)。作為二氧化硅原料，只要是通過(guò)反應(yīng)可形成硅氧化物(包含硅復(fù)合氧化物)的即可，沒(méi)有特別限制，從反應(yīng)效率及得到的硅氧化物的物性等觀(guān)點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用烷氧基硅烷、硅酸鈉、層狀硅酸鹽、二氧化硅或它們的任意混合物，其中，更優(yōu)選使用烷氧基硅烷。這些二氧化硅原料可以單獨(dú)地進(jìn)行使用，也可以組合兩種以上進(jìn)行使用。作為表面活性劑，例如可以舉出以下述通式(I)所示的烷基鹵化銨等。[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料，其捕獲在液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)，該捕獲材料的特征在于，包含具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料。
2.權(quán)利要求I所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料，其特征在于，所述介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑為約I 約20nm的范圍。
3.權(quán)利要求2所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料，其特征在于，所述介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑為約I. 5 約Ilnm的范圍。
4.權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料，其特征在于，所述介孔無(wú)機(jī)材料為二氧化硅系的介孔無(wú)機(jī)材料。
5.權(quán)利要求4所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料，其特征在于，所述二氧化硅系的介孔無(wú)機(jī)材料為平均粒徑約I μ m以下的球狀的二氧化硅系的介孔無(wú)機(jī)材料。
6.權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料，其特征在于，所述介孔無(wú)機(jī)材料經(jīng)由烴基用氨基或鹽酸鹽進(jìn)行了化學(xué)修飾。
7.一種捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其捕獲在液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)，該捕獲用過(guò)濾器的特征在于，具備包含具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料的過(guò)濾材料。
8.權(quán)利要求7所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其特征在于，所述介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑為約I 約20nm的范圍。
9.權(quán)利要求8所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其特征在于，所述介孔無(wú)機(jī)材料的中心細(xì)孔直徑為約I. 5 約Ilnm的范圍。
10.權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其特征在于，在過(guò)濾材料的表面包含所述介孔無(wú)機(jī)材料的粒子。
11.權(quán)利要求10所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其特征在于，所述過(guò)濾材料為抄紙?bào)w。
12.權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其特征在于，所述過(guò)濾材料在具有蜂窩結(jié)構(gòu)的成形部件的至少與液態(tài)有機(jī)化合物相接觸的面包含所述介孔無(wú)機(jī)材料。
13.一種捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其捕獲在液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)，該捕獲用過(guò)濾器的特征在于，由具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料的成形體構(gòu)成。
14.權(quán)利要求13所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其特征在于，所述介孔無(wú)機(jī)材料為不定形的，平均粒徑為約O. 2 約100 μ m的范圍。
15.權(quán)利要求7 14中任一項(xiàng)所述的捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲用過(guò)濾器，其特征在于，所述介孔無(wú)機(jī)材料經(jīng)由烴基用氨基或鹽酸鹽進(jìn)行了化學(xué)修飾。
16.一種液態(tài)有機(jī)化合物收容容器，其具備收容在液態(tài)有機(jī)化合物的收容部，該收容容器的特征在于，在所述收容部的內(nèi)面的至少一部分中包含具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料。
17.權(quán)利要求16所述的液態(tài)有機(jī)化合物收容容器，其特征在于，所述介孔無(wú)機(jī)材料經(jīng)由烴基用氨基或鹽酸鹽進(jìn)行了化學(xué)修飾。
18.—種發(fā)動(dòng)機(jī)油，其特征在于，分散有具有多個(gè)細(xì)孔的平均粒徑約Iym以下的球狀介孔無(wú)機(jī)材料。
19.權(quán)利要求18所述的發(fā)動(dòng)機(jī)油，其特征在于，所述球狀介孔無(wú)機(jī)材料經(jīng)由烴基用氨基或鹽酸鹽 進(jìn)行了化學(xué)修飾。
全文摘要
本發(fā)明提供一種捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料，其可選擇性地捕獲在發(fā)動(dòng)機(jī)油等液態(tài)有機(jī)化合物或漏氣(燃燒氣體)等氣體中所含的殘?jiān)驓堅(jiān)绑w等捕獲對(duì)象物質(zhì)。所述捕獲對(duì)象物質(zhì)的捕獲材料用于捕獲在液態(tài)有機(jī)化合物或氣體中所含的捕獲對(duì)象物質(zhì)，所述捕獲材料含有具有多個(gè)細(xì)孔的介孔無(wú)機(jī)材料。
文檔編號(hào)B01D15/00GK102770203SQ201180007660
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者原田健一, 大宮康裕, 小池龍治, 村上元一, 森谷浩司, 矢野一久, 福富一平, 稻見(jiàn)規(guī)夫, 遠(yuǎn)山護(hù), 龍?zhí)锍扇?申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社