[發明專利]分離丙炔/丙烯混合氣體的鋱配位聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201911020148.0
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110698686B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 劉慶燕;林兆廷;王玉玲
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B01J20/22;B01J20/30
• 代理公司: 南昌華成聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 36126
• 代理人: 張建新

本發明提供了分離丙炔/丙烯混合氣體的鋱配位聚合物及其制備方法。該鋱配位聚合物的化學式為[Tb₂·(O₂C?C₆H₂F₂?C₆H₂F₂?CO₂)₃·H₂O](O₂C?C₆H₂F₂?C₆H₂F₂?CO₂代表3,3',5,5'?四氟聯苯?4,4'?二甲酸)，屬于四方晶系，空間群為P4₁22；單胞參數為α＝90°，β＝90°，γ＝90°，Z＝4。該鋱配位聚合物的制備方法包括以下步驟：將鋱鹽、3,3',5,5'?四氟聯苯?4,4'?二甲酸和鄰氟苯甲酸混合，再放入盛有有機溶劑的反應釜中，然后在358～373K下反應，得到所述的鋱配位聚合物。該鋱配位聚合物可以用于分離丙炔/丙烯混合氣體。

技術領域

本發明屬于配位化學領域，具體涉及可選擇性吸附分離丙炔/丙烯混合氣體的多孔配位聚合物及其制備方法。

背景技術

多孔配位聚合物由金屬離子和橋連配體通過配位鍵形成，具有三維周期性網絡結構，兼具無機材料和有機材料優點，是一種新型晶態多孔材料。

丙烯是一種重要的化工原料。丙烯在生產過程中會不可避免地混入丙炔，而微量丙炔存在會降低產品的品質，進而影響由丙烯生成其它化學品的反應。丙烯和丙炔的沸點很接近，相對分子量和分子尺寸也很接近，造成分離丙炔和丙烯的難度非常大。因此把微量的丙炔從丙烯中分離出去是化工分離的一個重要研究課題。工業上用部分氫化法或者低溫精餾法去除丙烯中的丙炔，這些方法存在能耗高、選擇性不高的問題。

發明內容

針對背景技術提到的問題，本發明提供一種鋱配位聚合物及其制備方法和應用。

本發明提供的一種鋱配位聚合物，化學式為[Tb₂·C₄₂H₁₂F₁₂O₁₂·H₂O]，屬于四方晶系，空間群為P4₁22；單胞參數為α＝90°，β＝90°，γ＝90°，Z＝4。

上述的鋱配位聚合物的制備方法，包括以下步驟：將鋱鹽、3,3',5,5'-四氟聯苯-4,4'-二甲酸和鄰氟苯甲酸混合，再放入盛有有機溶劑的反應釜中，然后在358～373K下反應，得到所述的鋱配位聚合物。

其中，3,3',5,5'-四氟聯苯-4,4'-二甲酸為有機配體，其化學結構式如下：

優選的，所述的鋱鹽、去質子的3,3',5,5'-四氟聯苯-4,4'-二甲酸、鄰氟苯甲酸的摩爾比例為2:1:5。

優選的，所述的鋱鹽為氯化鋱、硝酸鋱或乙酸鋱。

優選的，所述的有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。

優選的，所述的反應釜為聚四氟乙烯內襯的高壓釜。

上述的鋱配位聚合物，可以用于分離丙炔/丙烯混合氣體。有機配體去質子的3,3',5,5'-四氟聯苯-4,4'-二甲酸具有共軛的苯環、強配位能力的氧原子、裸露的氟原子，可以合出具有新穎結構和特殊功能的多孔配位聚合物；同時苯環上的氟原子分布在孔道內表面作為吸附位點，從而調控與不同氣體分子的作用力而達到分離氣體的目的。

本發明的有益效果：提供了一種鋱配位聚合物，其制備方法簡單、易操作、原料來源充足、產率較高、產物純度高、重復性好，適合擴大化生產的要求；該鋱配位聚合物可選擇性吸附分離丙炔/丙烯混合氣體，且分離性好，對丙炔/丙烯混合氣體(摩爾比為1:99)的選擇性分離系數為2～3.5。