吸附劑及其製備方法、用於水淨化的吸附劑、面罩和吸附片的製作方法
2023-07-28 06:39:21
吸附劑及其製備方法、用於水淨化的吸附劑、面罩和吸附片的製作方法
【專利摘要】本發明吸附劑是由使用包含矽元素的源自植物的材料作為原材料的二氧化矽、以及對二氧化矽的表面進行改性的矽烷偶聯劑組成。如通過氮BET方法所確定的比表面積的值為10m2/g或更多，並且如通過BJH方法所確定的二氧化矽的孔容積為0.1cm3/g或更多，優選地為0.2cm3/g或更多。可替換地，如通過氮BET方法所確定的二氧化矽的比表面積為10m2/g，則在通過非定域密度函數理論所獲得的二氧化矽的孔徑分布中，具有在從1nm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積為0.1cm3/g或更多，並且具有在從5nm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積與具有從1nm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積的比率為0.2或更多。
【專利說明】吸附劑及其製備方法、用於水淨化的吸附劑、面罩和吸附片
【技術領域】
[0001]本公開涉及吸附劑及其製備方法、用於水淨化的吸附劑、面罩和吸附片。
【背景技術】
[0002]過去使用離子交換樹脂、螯合樹脂和沸石以便從水中去除諸如鉻(Cr)的重金屬(例如，參考JP H09-187646A、JP2003-137536A和JPH04-292412A)。過去使用矽膠以便從水中去除有機物(JP H11-099331A)。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I JP H09-187646A
[0006]專利文獻2 JP2003-137536A
[0007]專利文獻3:JP H04-292412A
[0008]專利文獻4 JP Hll-O9933IA
【發明內容】
[0009]技術問題
[0010]然而，離子交換樹脂、螯合樹脂和沸石非常昂貴，並且強烈需要較便宜和高性能的吸附劑。同時矽膠是有問題的，因為它不能吸附較大的有機分子，故需要能夠吸附較大分子的材料。
[0011]因此，本公開的目的是提供較便宜的和高性能的吸附劑及其製備方法、通過利用上述吸附劑的用於水淨化的吸附劑、面罩和吸附片。
[0012]問題的解決方案
[0013]根據本公開用於實現上述目的的第一實施方式的吸附劑包括:
[0014]二氧化矽，其原材料是源於包括矽元素的植物的材料；以及
[0015]矽烷偶聯劑，其對二氧化矽的表面進行改性，
[0016]其中，二氧化矽根據氮BET方法的比表面積的值為10m2/g或更多，並且二氧化矽根據BJH方法的孔容積為0.1cmVg或更多，並且優選地為0.2cm3/g或更多。
[0017]用於實現上述目的的根據本公開第二實施方式的吸附劑包括:
[0018]二氧化矽，其原材料是源於包括矽元素的植物的材料；以及
[0019]矽烷偶聯劑，其對二氧化矽的表面進行改性，
[0020]其中，二氧化矽根據氮BET方法的比表面積的值為10m2/g或更多，並且，在通過利用非定域密度函數理論方法(NLDFT方法)所獲得的二氧化矽的孔徑分布中，每個具有Inm至25nm範圍內的孔徑的孔(pore,細孔)的總容積為0.1cmVg或更多，並且每個具有5nm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積在每個具有Inm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積中所佔的比率為0.2或更多，優選地為0.5或更多，並且更優選地為0.7或更多。
[0021]一種製備用於實現上述目的的本公開的第一實施方式的吸附劑的方法是製備以下吸附劑的方法:其中，二氧化矽根據氮BET方法的比表面積的值為10m2/g或更多，並且二氧化矽根據BJH方法的孔容積為0.lcm3/g或更多，並且優選地為0.2cm3/g或更多。按以下的順序闡述，該方法包括:
[0022]通過燒結源於包括矽元素的植物的材料獲得二氧化矽；以及
[0023]使用矽烷偶聯劑對二氧化矽的表面改性。
[0024]一種製備用於實現上述目的的本公開第二實施方式的吸附劑的方法是製備以下吸附劑的方法:其中，根據氮BET方法的二氧化矽的比表面積的值為10m2/g或更多，並且在通過利用非定域密度函數理論方法獲得的二氧化矽的孔徑分布中，每個具有Inm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積為0.lcm3/g,並且每個具有5nm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積在每個具有Inm至25nm的範圍的孔徑的孔的總容積中所佔的比率為0.2或更多，優選地為0.5或更多，並且更優選地為0.7或更多。按以下的順序闡述，該方法包括:
[0025]通過燒結源於包括矽元素的植物的材料來獲得二氧化矽；以及
[0026]使用矽烷偶聯劑對二氧化矽的表面進行改性。
[0027]用於實現上述目的的本公開的用於水淨化的吸附劑包括根據本公開的第一實施方式或第二實施方式的吸附劑。用於實現以上目的的本公開的面罩包括根據本公開的第一實施方式或第二實施方式的吸附劑。用於實現上述目的的本公開的吸附片包括具有根據本公開的第一實施方式或第二實施方式的吸附劑的片狀部件。
[0028]發明的有益效果
[0029]在根據本公開的第一實施方式或第二實施方式的吸附劑及其製備方法、以及用於水淨化的吸附劑、面罩和吸附片中，因為將源於植物並包括矽元素的材料用作原材料，故製備成本低。吸附劑的比表面積的值、孔容積的值以及孔徑分布是特定的，並且進一步因為使用矽烷偶聯劑對矽烷的表面進行改性，故為吸附劑提供了更高的吸附能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是示出了在實例1、參考實例1、比較實例IA和比較實例IB的吸附劑的樣品中基於非定域密度函數理論方法所獲得的孔徑分布的測量結果的示圖。
[0031]圖2A和圖2B分別是實例3的面罩的示意性視圖和示出面罩的本體部分的視圖。
[0032]圖3是在實例4中的水淨化器的示意性剖視圖。
[0033]圖4A和圖4B分別是在實例4中的瓶子的示意性局部剖視圖和示意性剖視圖。
[0034]圖5A和圖5B分別是實例4中的瓶子的可替換實例的示意性部分剖視圖和其一部分被移除的示意性視圖。
【具體實施方式】
[0035]儘管在參照附圖的同時基於實例描述了本公開，但本公開並不限於這些實例，並且實例中的各種數字和材料都是示例性的。將根據以下順序進行描述。
[0036]1.根據本公開第一實施方式和第二實施方式的吸附劑、製備該吸附劑的方法、用於水淨化的吸附劑、面罩和吸附片以及總體描述。
[0037]2.實例I (根據本公開第一實施方式和第二實施方式的吸附劑及其製備方法)
[0038]3.實例2 (本公開的用於水淨化的吸附劑、面罩和吸附片)，其他。〈根據本公開第一實施方式和第二實施方式的吸附劑、製備該吸附劑的方法、用於水淨化的吸附劑、面罩和吸附片，以及總體描述〉
[0039]在根據本公開第一實施方式或第二實施方式的吸附劑、通過製備根據本公開第一實施方式或第二實施方式的吸附劑的方法所製備的吸附劑以及構成用於水淨化的吸附劑、面罩或吸附片(這些在下文中也可稱為「吸附劑等」)的本公開的吸附劑中，因為使用矽烷偶聯劑對矽烷的表面進行改性，故本公開的吸附劑等能夠有效地吸附有機物(有機分子)。
[0040]本公開的吸附劑等可具有使用酸來處理矽烷偶聯劑的形式。製備本公開的吸附劑的方法可具有在使用矽烷偶聯劑處理二氧化矽的表面之後，使用酸來處理矽烷偶聯劑的形式。在這些形式中，本公開的吸附劑等能夠有效地吸附例如包含金屬原子的陽離子(例如，銅離子)。本文中的酸處理是指其中本公開的吸附劑等被浸入無機酸(諸如氯酸、硫酸、硝酸和磷酸)中的處理。在這些形式中，矽烷偶聯劑優選地在其末端包含鍵合至期望的金屬離子(包括金屬原子)的官能團。或者在使用酸處理矽烷偶聯劑之後，矽烷偶聯劑優選地設置有鍵合至期望的金屬離子(包括金屬原子)的官能團。本公開的這些形式的吸附劑等能夠有效地吸附包含金屬原子的陰離子和陽離子(例如，具有AsCV3形式的砷離子、具有Cr04_2形式的鉻離子以及具有Pb2+形式的鉛離子)、包含在氯化汞和甲基汞中的汞離子。氨基、其中諸如鐵(Fe)、鈷(Co)和銅(Cu)的金屬被配位到氨基的螯合環以及包含硫(諸如硫醇基)的分子可被示例化為官能團，矽烷偶聯劑包含官能團或官能團被提供給矽烷偶聯劑。
[0041]包括上述優選形式的本公開的吸附劑是吸附具有IxlO2或更多數均分子量的分子的吸附劑，並且脂族酸(具體地，例如，油酸、硬脂酸、肉豆蘧酸、鯊烯和膽固醇)、顏料(例如，顏料紅57:1)、毒素(微囊藻毒素、黃麴黴毒素B1、節球藻毒素、類毒素、蛤蛘毒素和柱孢藻毒素)、農藥和殺蟲劑(例如，西瑪津、對硫磷、仲丁威、胺甲萘和氯氟氰菊酯)以及蛋白質(α -澱粉酶和神經氨酸酶)均被示例性為對象。
[0042]在包括上述不同的優選形式的本公開的吸附劑等中，具體地，3-氨丙基乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、芳基三乙氧基矽烷、3- [2-( 2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基三甲氧基矽烷、3-醯氨基丙基二甲基二甲氧基矽烷、3_丙基二甲氧基矽烷、十八烷基二甲基矽烷、(3_氣丙基)二甲氧基矽烷、3_環氧丙氧基丙基、3-氰丙基甲基甲氧基矽烷、3-七氟異丙基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、2-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基、3-環氧丙氧基丙基、3-環氧丙氧基丙基、3_環氧丙氧基、3_乙氧基矽烷、Ν-2-(氣基乙基)-3-氣基丙基、Ν-2-(氣基乙基)_3_氛基丙基、Ν-2-(氛基乙基)-3-氛基丙基、3_丙基二甲氧基矽烷、3_氛基丙基、3-三乙氧基甲矽烷基-N- (1，3- 二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基、3-脲基、3-巰基丙基、3-巰基丙基、雙(三乙氧基甲矽烷丙基)四硫化物和3-異氰酸酯均為示例性的。
[0043]在包括上述不同的優選形式本公開的的吸附劑等中，將源於植物並包含矽元素的材料用作二氧化矽的原材料，並且具體地，作為源於植物的材料，水稻(水稻植物)、大麥、小麥、黑麥、日本粟子和穀子的穀殼、稻草、咖啡豆、茶葉(例如，綠茶和紅茶的葉子)、甘蔗(例如，甘蔗渣)、玉米(例如，玉米的核)、果皮(例如，柑桔和香蕉的皮)或蘆葦和「久喜裙帶菜」(切片海藻莖)為示例性的而非限制性的，並且此外，維管束植物(其是在陸地上生長的植物)、蕨類植物、苔蘚植物、藻類和海草均是示例性的。可單獨地將這些材料用作原材料，或者可混合併使用多個種類。並不特別限制源於植物的材料的形狀和形式，並且例如可以在不做改變的情況下使用穀殼和稻草，或者可使用被乾燥處理的那些。此外，可使用在諸如食品和飲品(諸如啤酒和洋酒)的加工期間經過諸如發酵處理、烘焙處理和提取處理的不同處理的那些。鑑於再循環工業廢料，可優選地使用在進行諸如脫粒的處理後的稻草和穀殼。可輕易地大量獲取處理後的稻草和穀殼，例如，在農民合作社、釀酒廠、食品公司和食品加工公司。
[0044]在製備本公開的吸附劑的方法中，可通過(例如，在空氣中以2000煅燒源於植物的並包含矽元素的材料來獲得二氧化矽。可根據需要通過粉碎源於植物的材料來獲得期望的粒度，並且可將材料分類。源於植物的材料可被提前清洗。可根據需要通過粉碎所獲得的二氧化矽來獲得期望的粒度，並且可將二氧化矽分類。此外，最終獲得的二氧化矽可經過消毒處理。用於煅燒的熔爐的形式、構造和結構不受限制，並且可使用連續式熔爐和分層式熔爐。
[0045]在包括上述優選形式的本公開的吸附片中，織造織物和非織造織物被示例性地作為支撐部件，並且纖維素、聚丙烯和聚酯被示例性地作為構成支撐部件的材料。吸附片的形式包括其中本公開的吸附劑被夾在支撐部件與支撐部件之間的形式，以及其中吸附劑被煉入支撐部件中的形式。吸附片的形式進一步包括其中本公開的吸附劑/聚合物複合材料被夾在支撐部件與支撐部件之間的形式，以及其中本公開的吸附劑/聚合物複合材料被煉入支撐部件中的形式。例如，羧基硝基纖維素被示例性地作為構成吸附劑/聚合物複合材料(聚合物)的材料。
[0046]本公開的吸附劑例如可被用於淨化水或淨化空氣，以及淨化更廣泛意義上的液體。本公開的吸附劑的使用形式包括，例如，作為片狀使用、以填充在柱和盒子中的狀態來使用、以吸附劑通過使用結合劑(粘合劑)成形為期望的形狀的狀態來使用以及以粉末狀態來使用。對於用作分散在溶液中的淨化劑和吸附劑，它是在將表面進行親水處理或疏水處理之後使用的。例如，可通過本公開的吸附片構成空氣淨化設備的過濾器、面罩、防護手套和防護鞋。
[0047]本公開的吸附劑等或是本公開的吸附劑等的起始原料的二氧化矽包括大量的孔。這些孔通常被分類為具有從2=0至50=0的孔徑的「介孔」、具有超過50=0的孔徑的「大孔」以及具有小於2=0的孔徑的「微孔」。儘管在本公開的吸附劑等中，根據8邛方法的孔容積為0.101117^或更多，但如前所述，其更優選地為0.201117^或更多。
[0048]在本公開的吸附劑等中，根據氮821方法的比表面積的值(在下文中有時簡稱為「比表面積的值」)優選地和期望地為5(^/8或更多，以獲得更優越的功能。
[0049]氮821方法是指其中通過向和從吸附劑(在本文中，本公開的吸附劑等)吸附和釋放作為吸附分子的氮來測量吸附等溫線並且根據由公式(1)表示的冊！'公式來分析所測量的數據，並且可基於上述方法計算比表面積和孔容積。具體地，在根據氮冊1方法計算比表面積的值的情況下，首先通過向和從本公開的吸附劑等吸附和釋放作為吸附分子的氮來獲得吸附等溫線。然後，基於公式(1)或通過轉換公式(1)獲得的公式(1 』)從所獲得的吸附等溫線計算，並相對平衡相對壓強(1)/%)繪製。然後，繪圖被視為直線，並基於最小二乘法計算斜率『8』(4(01)/(0^)]和截距『1』(41/(0 V」〕。然後，基於公式(2-1)和公式(2-2)從斜率『8，和截距『1』計算^丨和沱』。進一步地，基於公式(3)從Vm計算比表面積asBET (參照可從Bell Japan Inc.獲得的BELSORPnini和BELS0RP的分析軟體手冊的62頁至66頁)。該氮BET方法是符合JIS R1626_1996「Measuringmethods for the specific surface area of fine ceramic powders by gas adsorptionusing the BET method」 的測量方法。
[0050]Va= (Vm.C.p)/[(p0-p) {1+(C-1) (p/po)}] (I)
[0051][p/ {Va(p0-p)}] = [ (C-1)/ (C.Vm)] (p/p0) + [l/(C.Vm)] (I，)
[0052]Vm=I/(s+i) (2-1)
[0053]C= (s/i)+1 (2-2)
[0054]asBET=(Vm.L.σ )/22414 (3)
[0055]符號如下所述。
[0056]Va:吸附量
[0057]Vffl:單個分子層的吸附量
[0058]P:氮平衡時的的壓強
[0059]p0:氮飽和時的的壓強
[0060]L:阿伏加德羅數
[0061]σ:氮的吸附截面積
[0062]在根據氮BET方法計算孔容積Vp的情況下，例如，獲得的吸附等溫線的吸附數據是線性差值的，並且吸附量『V』是在作為用於計算孔容積的相對壓強而建立的相對壓強下獲得的。可基於公式(4)從吸附量『V』計算孔容積(參照可從Bell Japan Inc.獲得的BELSORP-mini和BELS0RP的分析軟體手冊的62頁至65頁)。在下文中，根據氮BET方法的孔容積有時將被簡稱為「孔容積」。
[0063]Vp=(V/2241)x(Mg/o g) (4)
[0064]符號如下所述。
[0065]V:在相對壓強下的吸附量
[0066]Mg:氮的分子量
[0067]σ g:氮的密度
[0068]介孔的孔徑例如可基於BJH方法從孔容積變化率被計算為孔徑分布。BJH方法是被廣泛地用作用於分析孔徑分布的方法的方法。在根據BJH方法分析孔容積分布的情況下，首先通過向和從本公開的吸附劑吸附和釋放作為吸附分子的氮來測量吸附等溫線。然後，基於所獲得的吸附等溫線，測量在其中孔被填充有吸附分子(例如，氮)的狀態與其中吸附分子被逐步釋放的狀態之間的吸附層的厚度，以及在此情形下產生的孔隙的內徑(兩倍的核心半徑)，基於公式(5)計算孔半徑rp，並且基於公式(6)計算孔容積。然後，可通過測繪相對於來自孔半徑的孔直徑(2rp)和孔容積的孔容積變化率獲得孔徑分布的曲線(參照可從Bell Japan Inc.獲得的BELSORP-mini和BELS0RP的分析軟體手冊的85頁至88頁)。
[0069]rp=t+rk (5)
[0070]Vpn=Rn.dVn-Rn.dtn.c.ΣApj (6)
[0071]應注意:
[0072]Rn=rpn2/ (rkn-l+dtn)2 (7)
[0073]符號如下所述。[0074]rp:孔半徑
[0075]rk:當具有厚度為『t』的吸附層被吸附在在其壓強下具有核心半徑rp的核心的內壁上時的核心半徑(內徑/2)
[0076]Vpn:當發生第『η』個氮的脫附時的孔容積
[0077]dVn:在此情形下的變化量
[0078]dtn:當發生第『η』個氮的脫附時吸附層的厚度tn的變化量
[0079]rto:在此情形下的核心半徑
[0080]c:固定值
[0081]rpn:當發生第『η』個氮的脫附時的孔半徑
[0082]ΣΑρ」表示孔壁表面積從j=l到j=n_l的積分值。
[0083]微孔的孔徑例如可根據MP方法從相對於其孔徑的孔容積的變化率而被計算為孔分布。在根據MP方法分析孔徑分布的情況下，首先通過吸附在本公開的吸附劑等上的氮獲得吸附等溫線。然後，此吸附等溫線被轉化為相對於吸附層的厚度『t』的孔容積(進行『t』繪製)。然後，可基於該圖形的曲率(相對於吸附層的厚度『t』的變化量的變化量)獲得孔徑分布的曲線圖(參照可從Bell Japan Inc.獲得的BELSORP-mini和BELS0RP的分析軟體手冊的72頁至73頁和82頁)。
[0084]在JIS Z8831-2:2010 「Pore size distribution and porosity of powderymaterials (solid materials) - Part2:Measurement method of mesopores andmacropores by gas adsorption，，，以及 JIS Z8831-3:2010「Pore size distribution andpore characteristics of powdery materials(solid materials) - Part3:Measurementmethod of micropores by gas adsorption」中規定的非定域密度函數理論方法(NLDFT方法)中，可從Bell Japan Inc.獲得的附加到設備的用於自動測量比表面積/孔徑分布的軟體「BELS0RP-MAX」被用作分析軟體。先決條件是這樣的:碳黑被假設為圓柱形狀的模型，並且孔徑分布參數的分布函數被設定為「非假設」，並且所獲得的分布數據經過10次平滑處理。
[0085]在本公開的吸附劑等中，在減壓下以120°C熱處理3個小時之後，根據氮BET方法測量二氧化矽的比表面積和不同的孔容積。
[0086][實例1]
[0087]實例I涉及根據本公開第一實施方式和第二實施方式的吸附劑，以及製備該吸附劑的方法。實例I的吸附劑包括:二氧化矽，其原材料是源於包括矽元素的植物的材料；以及矽烷偶聯劑，其表面被改性。二氧化矽根據氮BET方法的比表面積的值為10m2/g或更多，並且二氧化矽根據BJH方法的孔容積為0.1cmVg或更多，並且優選地為0.2cm3/g或更多。二氧化矽根據氮BET方法的比表面積的值為10m2/g或更多，並且，在通過利用非定域密度函數理論方法(NLDFT方法)所獲得的二氧化矽的孔徑分布中，具有Inm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積為0.1cmVg或更多，並且具有5nm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積在具有Inm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積的比率為0.2或更多，優選地為0.5或更多，並且更優選地為0.7或更多。實例I的吸附劑有效地吸附有機物(有機分子)。
[0088]在實例I中，水稻(水稻植物)的穀殼(其是二氧化矽的原材料)被用作源於植物的並包括矽元素的材料。在製備實例I中的吸附劑的方法中，在通過煅燒源於植物並包括矽元素的材料獲得二氧化矽之後，使用矽烷偶聯劑對二氧化矽的表面進行改性。在下文中，為了方便起見，使用矽烷偶聯劑對二氧化矽的表面進行改性將有時被稱為「矽烷偶聯處理」。
[0089]在實例I中的吸附劑的製備中，首先通過煅燒作為源於植物並包含矽元素的材料的穀殼來獲得二氧化矽，具體地，在空氣中以500°C煅燒三個小時。此二氧化矽被稱為「參考實例I」。
[0090]然後，將0.5g的參考實例I的二氧化矽加入100ml的甲苯中，進一步地，加入5.0g的3-氨基丙基三乙氧基，並在80°C下攪拌5個小時。在用於獲得固相的過濾之後，通過使用100ml的甲苯清洗已獲得的實例I的吸附劑，實例I的吸附劑包括其表面被矽烷偶聯劑改性的二氧化矽。
[0091]另一方面,可從Wako Kabushiki Kaisha獲得的矽膠[商品名:矽膠蓋爾，小顆粒(白色)]被作為「比較實例1A」。類似於實例1，通過利用矽烷偶聯劑對比較實例IA的矽膠的表面進行改性來獲得「比較實例1B」的樣品。 [0092]在圖1中示出了根據非定域密度函數理論方法(NLDFT方法)獲得的實例1、參考實例1、比較實例IA和比較實例IB的樣品的孔徑分布的結果。
[0093]在下面的表1中示出了具有範圍從5nm至25nm的孔徑的孔的總容積與具有Inm值25nm範圍內的孔徑的孔的總容積之間的比率。在表1中，具有Inm至25nm範圍內的孔徑的孔的總容積被指定為「容積-A」(單位:cm3/g)，具有5nm至20nm範圍內的孔徑的孔的總容積被指定為「容積-B」(單位:cm3/g)，並且容積-B相對於容積-A的比率被指定為「比率」。表2中示出了這些樣品的比表面積和孔容積的測量結果。在表2中，『比表面積』和『總孔容積』是指根據BJH方法的比表面積和總孔容積，並且其單位分別是m2/g和cm3/g。「BJH方法」和「MP方法」分別示出了根據BJH方法的孔(介孔至大孔)的容積測量結果和根據MP方法的孔(微孔)的容積測量結果，並且單位是cm3/g。在測量中，在減壓下以120°C對樣品進行3個小時的作為預處理的熱處理。
[0094][表 1]
[0095]
【權利要求】
1.一種吸附劑，包括: 二氧化矽，所述二氧化矽的原材料是源於包括矽元素的植物的材料；以及 矽烷偶聯劑，所述矽烷偶聯劑對所述二氧化矽的表面進行改性， 其中，所述二氧化矽根據氮冊1方法的比表面積的值為1002^或更多，並且所述二氧化矽根據8邛方法的孔容積為0.101117^或更多。
2.—種吸附劑，包括: 二氧化矽，所述二氧化矽的原材料是源於包括矽元素的植物的材料；以及 矽烷偶聯劑，所述矽烷偶聯劑對所述二氧化矽的表面進行改性， 其中，所述二氧化矽根據氮冊1方法的比表面積的值為1002^或更多，並且在通過使用非定域密度函數理論方法所獲得的所述二氧化矽的孔徑分布中，每個具有111111至25=0範圍內的孔徑的孔的總容積為0.10^/8或更多，並且每個具有5=0至25=0範圍內的孔徑的孔的總容積在每個具有111111至2511111範圍內的孔徑的孔的總容積中所佔的比率為0.2或更多。
3.根據權利要求1或2所述的吸附劑，其中，利用酸來處理所述矽烷偶聯劑，並且在所述矽烷偶聯劑的末端包括鍵合至特定金屬離子的官能團。
4.一種製備吸附劑的方法，在所述吸附劑中，二氧化矽根據氮821方法的比表面積的值為1002^或更多，並且所述二氧化矽根據8邛方法的孔容積為0.10^/8或更多，所述方法按以下闡述的順序包括: 通過燒結源於包括矽元素的植物的材料來獲得所述二氧化矽； 以及 使用矽烷偶聯劑對所述二氧化矽的表面進行改性。
5.一種製備吸附劑的方法，在所述吸附劑中，二氧化矽根據氮821方法的比表面積的值為或更多，並且，在通過使用非定域密度函數理論方法所獲得的所述二氧化矽的孔徑分布中，每個具有111111至25=0範圍內的孔徑的孔的總容積為0.10^/8或更多，並且每個具有511111至2511111範圍內的孔徑的孔的總容積在每個具有1=111至2511111的範圍內的孔徑的孔的總容積中所佔的比率為0.2或更多，所述方法按以下闡述的順序包括: 通過燒結源於包括矽元素的植物的材料獲得所述二氧化矽；以及 使用矽烷偶聯劑對所述二氧化矽的表面進行改性。
6.根據權利要求4或5所述的製備吸附劑的方法， 其中，在使用所述矽烷偶聯劑對所述二氧化矽的表面改性之後，利用酸來處理所述矽烷偶聯劑，並且所述矽烷偶聯劑的末端具有鍵合至特定金屬離子的官能團。
7.一種用於水淨化的吸附劑，所述吸附劑包括根據權利要求1至3中任一項所述的吸附劑。
8.一種面罩，包括根據權利要求1至3中任一項所述的吸附劑。
9.一種吸附片，包括由根據權利要求1至3中任一項所述的吸附劑所製成的片狀部件，以及支撐所述片狀部件的支撐部件。
【文檔編號】B01J20/30GK103842072SQ201280049318
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年10月2日 優先權日:2011年10月12日
【發明者】山之井俊, 飯田廣範, 田畑誠一郎, 湊屋街子, 山田心一郎 申請人:索尼公司