[發(fā)明專利]一種分離CO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711013916.0
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107602592B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 王國明;張迪;薛鎮(zhèn)鎮(zhèn)
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C07F1/08
• 分類號: C07F1/08;B01J20/22;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏

本發(fā)明屬于多孔框架材料技術領域，涉及一種分離CO₂的金屬有機框架材料及其制備方法，將0.2mmol將銅鹽、0.1mmol有機配體、5mL二甲亞砜、2mL乙醇、0.02～0.08mL氫碘酸混合均勻后裝入帶蓋子的玻璃瓶中，在90℃晶化1天得到結晶性良好的塊狀綠色晶體；再所得塊狀綠色晶體用乙醇洗滌，并在室溫下干燥，即制備得到無機?有機雜化多孔金屬有機框架晶體化合物；制備的多孔金屬有機框架晶體化合物為分離二氧化碳混合氣體的新型功能材料，其分離效果好，合成原料簡單易得，方法簡單，操作方便，重復性好。

技術領域：

本發(fā)明屬于多孔框架材料技術領域，具體涉及一種高效分離CO₂的金屬有機框架材料及其制備方法。

背景技術：

隨著經濟社會的高速發(fā)展，能源消耗逐年激增，化石燃料燃燒產生大量CO₂，作為溫室氣體的主要成分，CO₂的急劇增加帶來溫室效應與氣候變暖等一系列的環(huán)境問題。因此，CO₂等溫室氣體的減排已成為當今國際社會急需解決的一個重要課題，也是未來社會可持續(xù)發(fā)展面臨的一個嚴峻挑戰(zhàn)。目前，工業(yè)上最常用的 CO₂捕獲與分離的技術為液態(tài)胺溶液吸收法，但面臨設備投資大、運行費用高、再生能耗大等問題。相比之下，物理吸附法因具有高效節(jié)能、條件溫和、再生性強等優(yōu)點被認為是一種更有潛力的方法。此吸附法常用的吸附劑主要為多孔材料，如活性炭，沸石分子篩等。然而，活性炭對CO₂低的選擇性吸附以及沸石分子篩對水汽的高度敏感性極大地限制了這類材料的應用范圍。

金屬有機框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)，作為一種新型的多孔晶態(tài)材料，備受人們關注。這類材料是由金屬離子或離子簇與有機配體通過配位鍵自組裝形成的具有周期性網(wǎng)絡結構的多孔材料，其往往具有孔隙率高、比表面積大、孔道尺寸可調控、整體結構可設計等特征，被廣泛應用于氣體存儲與分離方面，尤其在分離CO₂中表現(xiàn)出良好的性能,具有發(fā)展成為新一代CO₂捕獲材料的潛力。短短的十幾年時間里，科學家們對這類材料的不斷研究取得了重大的進展，大量的具有高CO₂吸附量以及高CO₂/N₂、CO₂/CH₄吸附選擇性的金屬有機框架材料被報道。此外，與傳統(tǒng)的吸附劑相比，MOFs材料具有熱導率大和熱容低等物理性質上的優(yōu)勢，因此在降低CO₂減排過程的能耗代價的問題上具有重大的應用前景。因此，尋求一種高效分離CO₂的金屬有機框架材料及其制備方法，運用分子自組裝和晶體工程原理，以CO₂的吸附分離性能為導向，合成具有多孔結構的金屬有機框架材料，設計并合成能高效分離CO₂的多孔金屬有機框架材料。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點，設計提供一種具有在室溫和標準大氣壓下可有效分離二氧化碳/氮氣以及二氧化碳/甲烷混合氣體的金屬有機框架材料及其制備方法。