[發明專利]一種多孔液體材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011080503.6
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN114425181B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 李成;宋奇;鄭均林;姜向東
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04;C10G21/06
• 代理公司: 北京至臻永信知識產權代理有限公司 11568
• 代理人: 張寶香;彭曉玲

本發明公開了一種多孔液體材料及其制備方法和應用。該多孔液體材料包括：納米二氧化硅和結合于納米二氧化硅表面的結合物，所述的結合物包括中間層的低共熔溶劑和外層的壬基酚聚氧乙烯醚丙基磺酸鹽。該多孔液體材料的制備方法包括：納米二氧化硅與低共熔溶劑接觸反應，得到低共熔溶劑改性二氧化硅；將壬基酚聚氧乙烯醚丙基磺酸鹽與低共熔溶劑改性二氧化硅接觸進行反應，得到本發明的多孔液體材料。本發明多孔液體材料特別適用于有效地分離柴油中的多環芳烴，大幅度提高柴油的十六烷值。

技術領域

本發明涉及一種具有永久孔隙的液體材料，更進一步說，涉及一種在室溫下具有液體流動性的多孔液體材料及其制備方法，以及該材料在柴油中多環芳烴的分離中的應用。

背景技術

多孔液體材料是一類兼具固體孔結構和液體流動性的新型材料，其在吸附、分離和催化領域具有重要的研究價值。James課題組(Giri,Nicola,et?al.Liquids?withpermanent?porosity.Nature?527.7577(2015):216-220.)率先報道了第一個多孔液體材料的制備，并將其應用于CH₄、CO₂和Xe的吸附研究。Dai課題組(Zhang,Jinshui,et?al.Porous?liquids:a?promising?class?of?media?for?gas?separation.AngewandteChemie?127.3(2015):946-950.)通過離子液體包裹的SiO₂納米空球和靜電輔助多孔材料的液體化，并研究了其對CO₂吸附分離性能的研究。CN108905501A提出了一種中空SiO₂多孔液體的制備方法。該中空SiO₂納米顆粒通過靜電作用與聚合咪唑離子液體結合，聚合咪唑離子液體再通過離子鍵與有機聚合冠狀層鍵接而成，得到具有穩定孔隙的孔材料。現有的文獻報道的多孔液體主要以離子液體作為多孔固體材料表面的改性試劑，但是，離子液體合成復雜、成本高和提純分離困難等缺點，使其難以推廣至工業化應用。此外，目前相關文獻報道對于多孔液體主要集中于氣體的吸附，并沒有其它應用方面的相關研究。因此，選擇一種合成簡單，成本低，分離簡單且能達到離子液體改性多孔固體材料表面相同效果的綠色溶劑作為離子液體的替代品并將其應用于更廣泛的領域是非常必要的。

低共熔溶劑(Deep?eutectic?solvent，簡稱DES)是一類合成簡單、成本低廉和分離簡單的新型溶劑。文獻(Tang?B,Park?H?E,Row?K?H.Preparation?of?chlorocholinechloride/urea?deep?eutectic?solvent-modified?silica?and?an?examination?of?theion?exchange?properties?of?modified?silica?as?a?Lewis?adduct[J].Analyticaland?bioanalytical?chemistry,2014,406(17):4309-4313.)報道了氯化膽堿與尿素組成DES，選擇性地與SiO₂空球材料表面的羥基形成共價鍵，合成了低共熔溶劑改性SiO₂孔材料。CN109207127A提供了一種基于低共融溶劑體系的納米流體的制備方法，該納米流體用作傳熱工質。

多環芳烴(Polycyclic?Aromatic?Hydrocarbons，PAHs)是一類碳原子數為10及以上的苯環連接在一起的碳氫化合物。近些年來，隨著工業技術的發展，越來越多的多環芳烴被用來服務于人類的生活，比如：聯苯用作化工過程的熱載體，萘用作制備染料和增塑劑等。當前，原油提煉出的柴油中含有大量的多環芳烴及其衍生物，這些多環芳烴作為有機化工原料的價值在柴油中并沒有得到體現，相反，大大降低了柴油的十六烷值。因此，如何將柴油中的作為高工業價值有機化工原料的多環芳烴有效分離出來，大幅度提高柴油的十六烷值，是一項重要的研究課題。

發明內容