[發明專利]一種均相金屬有機框架材料及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201711071300.9
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107739443B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 張章靜;葉應祥;項生昌;陳樑吉
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B01J20/22;B01J20/30
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 袁亞軍;金碎平

本發明提供了一種均相金屬有機框架材料，其為二價金屬離子與有機配體上的羧基配位形成的具有三維立體結構的微孔金屬有機框架材料，其結構式為[M₂(C₃₀H₁₀N₂O₁₂)(H₂O)₂](C₃H₇NO)₅(H₂O)₃。本發明主要通過在金屬有機框架中引入功能基團、形成開放的金屬位點或調節孔徑/窗口尺寸等策略來提高對乙烯的存儲容量。基于上述原理，本發明合成了一種全新的金屬有機框架材料，制備工藝簡單，成本低，具有極高的C₂H₄/N₂選擇性分離吸附性能，且具有較低的等溫吸附焓，重復使用成本低，極大地滿足實際應用領域對C₂H₄/N₂選擇分離吸附材料的多方面要求，在C₂H₄/N₂選擇分離吸附領域以及回收利用高密度聚乙烯裝置尾氣中的C₂H₄具有極大的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種均相金屬有機框架材料及其制備方法和用途，屬于氣體分離材料技術領域。

背景技術

隨著社會生產的發展和市場經濟的繁榮，對乙烯的需求量日趨增加，乙烯已成為衡量一個國家石油化工發展的重要標志。石化塑料廠以乙烯為原料生產高密度聚乙烯(HDPE)過程中產生大量尾氣，尾氣中含80％(體積分數)的N₂，20％左右的C₂H₄等烴類組份。由于尾氣中C₂H₄等烴類物質的含量較低，難以進一步直接利用。在現有生產過程中，因雜質氣體的累積，除部分循環使用外，大部分尾氣都是排入火炬直接燃燒，不僅造成大量C₂H₄等有機組分的損失，而且對周圍環境產生嚴重的污染。因此，處理高密度聚乙烯裝置尾氣，提高循環氮氣中的氮氣純度和回收C₂H₄等有機組分具有重大的理論意義和應用價值。

目前，國內外回收乙烯的方法主要有深冷分離法、膜分離法、水合物分離法和吸附分離法等。其中深冷分離法適用于大型煉廠或煉廠集中的地方；膜分離法雖簡潔，但生產成本高，應用于工業仍需不斷開發優化工藝；水合物分離法則是出現的較新的分離方法，應用前景有待觀察。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種均相金屬有機框架材料及其制備方法和用途。

本發明是通過以下技術方案實現的：