[發明專利]離子液體改性金屬-有機框架材料的制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010545392.5
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111644156A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 易群;史利娟;吳玉程;李杰;高麗麗;單媛媛;齊凱;王曉波;李聰明;張靜;張鼎
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種離子液體改性金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于：將配體2-甲基咪唑和離子液體分散在甲醇溶液中，滴入六水合硝酸鋅，在合成金屬-有機框架材料ZIF-8的過程中引入離子液體，得到離子液體改性金屬-有機框架材料。

2.根據權利要求1所述的離子液體改性金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于：所述的配體2-甲基咪唑，金屬離子是Zn²⁺；所述離子液體包括1-(2-氨乙基)-3-甲基咪唑氯化物、1-(-氨丙基)-3-甲基咪唑氯化物、1-(4-氨丁基)-3-甲基咪唑氯化物或1,3-(2’-氨乙基)-2-甲基咪唑溴化物中的任一種。

3.根據權利要求2所述的離子液體改性金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于：

所述Zn²⁺與配體的摩爾比為1：8，2-甲基咪唑與離子液體的摩爾用量比為19:1~1:2。

4.根據權利要求1所述的離子液體改性金屬-有機框架材料的制備方法，其特征在于：具體包括以下步驟：將2-甲基咪唑和離子液體溶解于50~150mL無水甲醇中，在50℃下熱處理2h，將六水合硝酸鋅溶解在50~150mL無水甲醇中，將兩種溶液混合，磁力攪拌下繼續反應24h；反應結束后，將產品離心分離，用無水甲醇洗滌3次，真空干燥后，即得改性金屬-有機框架二氧化碳和氧氣分離材料。

5.一種權利要求1~4任一項所述的制備方法制得的離子液體改性金屬-有機框架材料在二氧化碳、氧氣和氮氣混合氣中捕集二氧化碳的應用。

6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于：以離子液體改性金屬-有機框架材料在25℃、常壓下對混合氣體中的CO₂進行選擇性分離捕集，實現對CO₂和O₂的分離捕集應用。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于：所述的混合氣體成分為CO_2、O₂和N₂，混合氣體的成分體積百分比為70%N₂：20% O₂：10% CO₂或70% N₂：10% O₂：20% CO₂或75% N₂：10% O₂：15% CO₂。

8.根據權利要求6所述的應用，其特征在于：氣體分離壓力為0.1MPa，分離溫度為25~50℃。