[發明專利]一種用于提取甲烷的液體多孔材料的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201710012908.8
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106748617A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 孫鑫;孫麗娜;寧平;李凱
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C07C7/11
• 分類號: C07C7/11;C07C9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于提取甲烷的液體多孔材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）在氮氣氛圍下，由2,3-O-異亞丙基-D-蘇醇與氫化鈉、1,4-二氧六環制得的混合液Ⅰ在60-70℃反應1-1.5h，再加入由四乙二醇二對甲苯磺酸酯制得的混合液Ⅱ，在90-100℃反應22-23h得到產物S1，產物S1用三氯甲烷和水萃取，三氯甲烷層干燥脫水后，再真空濃縮；

（2）將濃縮后的產物S1加入鹽酸、甲醇在室溫下反應18-20h得到產物S2，產物S2用飽和碳酸氫鈉溶液和三氯甲烷萃取，三氯甲烷層干燥脫水后，再真空濃縮；

（3）濃縮后的產物S2在氮氣氛圍下加入三乙胺、二氯甲烷在0-2℃反應10-15min，再加入甲磺酰氯，反應1-1.5h，然后在常溫下反應1-1.5h得到產物S3，產物S3用飽和碳酸氫鈉溶液和二氯甲烷萃取，二氯甲烷層干燥脫水后，再真空濃縮；

（4）在氮氣氛圍下在二甲亞砜中加入疊氮化鈉制得溶液Ⅰ，另將濃縮后的產物S3和15-冠醚-5溶解到二甲亞砜中制得溶液Ⅱ，然后將兩個溶液混合，在100-120℃反應48-50h得到產物S4，產物S4用乙醚和水萃取，乙醚層經真空濃縮；

（5）將濃縮后的產物S4放入水熱反應釜，并加入鈀碳和乙醇，在2-2.5MPa氫氣氣氛下反應48-50h，濃縮即得所述液體多孔材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，混合液Ⅰ中2,3-O-異亞丙基-D-蘇醇與氫化鈉、1,4-二氧六環的質量比為3:8:1000-3:8:1040，混合液Ⅱ中四乙二醇二對甲苯磺酸酯與1,4-二氧六環的質量比為1:65-1:70；混合液Ⅰ與混合液Ⅱ的質量比為1.7:1-2:1。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中產物S1與鹽酸、甲醇的比例為1g:1mL:3mL-1g:2mL:3mL，鹽酸的濃度為2-3mol/L。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中產物S2與三乙胺、二氯甲烷比例為1g:4mL:22mL-1g:4mL:25mL；產物S2與甲磺酰氯比例為1g:1mL-1g:3mL。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，制備溶液Ⅰ時，二甲亞砜與疊氮化鈉體積比為1:1-2:1；制備溶液Ⅱ時，產物S3與15-冠醚-5、二甲亞砜的比例為10g:1mL:15mL-10g:1mL:30mL；溶液Ⅰ與溶液Ⅱ體積比為2:1-3:1。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（5）中產物S4與鈀碳、乙醇的比例為7g:1g:100mL-7g:1g:140mL。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中萃取產物S1的三氯甲烷層用硫酸鈉進行干燥脫水，步驟（2）中萃取產物S2的三氯甲烷層用硫酸鎂進行干燥脫水，步驟（3）中萃取產物S3的二氯甲烷層用硫酸鎂進行干燥脫水。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，產物S1、S2、S3、S4經真空濃縮后，用柱色譜進行提純后再用于下一步驟。

9.權利要求1至8任意一項所述制備方法制得的液體多孔材料用于提取垃圾填埋氣中的甲烷。

10.權利要求1至8任意一項所述制備方法制得的液體多孔材料用于提取垃圾填埋氣中的甲烷失活后的再生方法：將失活的液體多孔材料在100-120℃、1000-1200r/min的條件下加熱6-8h，然后40-60℃超聲1-2h。