[發明專利]CO

有效

• 申請號: 201710422954.5
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107159132B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 李松;夏瀟瀟;馮光;卞磊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;深圳華中科技大學研究院
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;B01D53/02;C07C51/41;C07C63/307
• 代理公司: 44224 廣州華進聯合專利商標代理有限公司
• 代理人: 鄭彤

本發明公開了一種CO₂/CO選擇性吸附劑及其制備方法，制備方法包括如下步驟：(1)將1?丁基?3?甲基咪唑四氟硼酸鹽溶解于丙酮中，攪拌混合均勻；(2)將銅金屬有機骨架材料加入步驟(1)得到的溶液中，攪拌混合均勻；(3)將步驟(2)得到的溶液進行超聲處理；(4)將步驟(3)超聲處理后的溶液進行攪拌；(5)將步驟(4)攪拌后的產物真空干燥，即得所述CO₂/CO選擇性吸附劑。上述制備方法得到的CO₂/CO選擇性吸附劑仍然保持Cu?BTC完好的晶體結構，具有較大的比表面積(566m²/g)，CO₂/CO選擇性明顯高于Cu?BTC。

技術領域

本發明涉及納米材料技術領域，特別是涉及一種CO₂/CO選擇性吸附劑及其制備方法。

背景技術

水煤氣，是將水蒸氣通過熾熱的焦炭制得的氣體燃料，也是非常重要的化工原料。其主要成分為CO和H₂，另外還有CO₂和N₂。有效得將CO₂分離可以提高水煤氣的熱值。此外，碳材料的不完全燃燒會產生CO，CO是無色無味劇毒性氣體，對人體有很大的危害，有效地將CO₂和CO分離可以減少碳不完全燃燒對人體的危害。

金屬有機骨架材料是由金屬離子和有機配體自組裝而成的具有有序結構的晶體材料。由于其高孔隙率、大表面積、低密度和良好的機械和化學穩定性，金屬有機骨架材料被認為是基于吸附的氣體分離應用中最有前途的納米材料之一。

離子液體是由陰陽離子組成，常溫時呈液體的物質，具有良好的熱穩定性和化學穩定性，在電化學、有機合成、催化、分離等領域有廣泛的應用。

因此有必要開發一種CO₂/CO選擇性吸附劑。

發明內容

基于此，本發明的目的是提供一種CO₂/CO選擇性吸附劑的制備方法。

具體的技術方案如下：

一種CO₂/CO選擇性吸附劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([BMIM][BF₄])溶解于丙酮中，攪拌混合均勻；

(2)將銅金屬有機骨架材料(Cu-BTC)加入步驟(1)得到的溶液中，攪拌混合均勻；

(3)將步驟(2)得到的溶液進行超聲處理；

(4)將步驟(3)超聲處理后的溶液進行攪拌；

(5)將步驟(4)攪拌后的產物真空干燥，即得所述CO₂/CO選擇性吸附劑。

在其中一些實施例中，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、所述銅金屬有機骨架材料以及丙酮的質量比為1:(2-20):(200-600)。

在其中一些實施例中，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、所述銅金屬有機骨架材料以及丙酮的質量比為1:(5-10):(300-400)。

在其中一些實施例中，步驟(3)中所述超聲處理的工藝參數為：超聲時間為4-8h，超聲溫度為25-60℃。

在其中一些實施例中，步驟(4)中所述攪拌的工藝參數為：攪拌溫度為 30-60℃，攪拌時間為4-8h，攪拌的速度為500-800r/min。

在其中一些實施例中，步驟(5)中所述真空干燥的工藝參數為：干燥溫度為60-120℃，干燥時間為6-12h。

在其中一些實施例中，所述銅金屬有機骨架材料(Cu-BTC)的制備方法如下：