[發明專利]一種功能化磁性納米粒子及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011201793.5
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN114433033A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 陳婧;王曉鵬;王靄廉;計文希;張韜毅
• 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北京化工研究院
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C10G25/00;C10G25/12
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;卑瑩

本發明公開了一種功能化磁性納米粒子及其制備與應用方法，其中所述功能化磁性納米粒子包括磁性納米粒子和與所述磁性納米粒子相連接的超交聯聚合物，其中所述超交聯聚合物包括衍生自吡唑類單體的結構單元A、衍生自含不飽和鍵的改性材料的結構單元B以及任選地衍生自不飽和烯烴類單體的結構單元C。本發明的功能化磁性納米粒子可對芳香烴進行高效地特異性吸附，并可實現完全的回收利用。

技術領域

本發明屬于芳香烴吸附分離用材料的技術領域，具體涉及一種功能化磁性納米粒子及其制備方法與應用。

背景技術

石腦油又稱為化工輕油，是指原油中從常壓蒸餾開始餾出的溫度(即初餾點80℃左右)到180℃之間的獲得的輕餾分，其烴類組成碳數分布在C4-C10之間，主要由正構烷烴、異構烷烴、環烷烴和芳香烴分子組成，其中，正構烷烴和異構烷烴合計約占60％左右，環烷烴約為20％左右，芳香烴約占10％左右。

目前工業上分離石腦油的主要方式是輕重切割，但其具有不能充分實現組分分離、尤其限制石腦油在烴族組成上的優化利用的缺陷，因此不斷有新的改進提出。

在現有改進方法中，對石腦油中烷烴類分子進行定向分離是一個主要的發展方向，其常用的技術手段包括低溫精餾、溶劑吸收、吸附分離、萃取精餾、膜分離等。

如華東理工大學利用13X分子篩對石腦油中的芳香烴進行了吸附分離，并在吸附溫度290℃，進料氣態空速75h^-1，吸附時間30min，N₂脫附氣態空速150h^-1時的脫附時間為75min的條件下，發現13X分子篩對芳香烴的吸附量為18.9mg/g。

又如中國專利CN1715368A中公開了一種分離石腦油中芳香烴和正構烷烴的方法，該方法先使用極性固體吸附劑分離出芳香烴，其后再使用5A分子篩分離出正構烷烴。

盡管上述各技術手段在分離石腦油中飽和烴和不飽和烴成分上都具有一定的效果，但13X分子篩對芳香烴的吸附分離，分離效率低下，產品收率低；此外上述各技術手段使用到的分離介質13X分子篩、極性固體吸附劑等要么無法二次利用，要么回收難度大、重復利用成本高，難以滿足生產要求。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明的第一方面提供了一種功能化磁性納米粒子。所述功能化磁性納米粒子結構穩定性高、形態均一、具有高選擇性高吸附量的芳香烴化合物吸附分離效果、易于回收利用、應用過程簡單快捷。

本發明的第二方面提供了一種功能化磁性納米粒子的制備方法。本發明制備過程簡單穩定，產品質量好。

本發明的第三方面提供了上述任一種功能化磁性納米粒子的應用。

根據本發明的第一方面，本發明提供了一種功能化磁性納米粒子，其包括磁性納米粒子和與所述磁性納米粒子相連接的超交聯聚合物，其中所述超交聯聚合物包括衍生自吡唑類單體的結構單元A、衍生自含不飽和鍵的改性材料的結構單元B以及任選地衍生自不飽和烯烴類單體的結構單元C。

根據本發明的一些實施方式，所述超交聯聚合物通過其衍生自含不飽和鍵的改性材料的結構單元與所述磁性納米粒子相連接。

根據本發明的一些實施方式，所述結構單元A和結構單元C的摩爾比為1:(0-5)，例如1:0.15、1:0.20、1:0.25、1:0.30、1:0.35、1:0.40、1:0.45、1:0.50、1:0.55、1:0.60、1:0.65、1:0.70、1:0.75、1:0.80、1:0.85、1:0.90、1:0.95、1:1.2、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5以及它們之間的任意值。

根據本發明的一些實施方式，所述結構單元A和結構單元C的摩爾比為1:(0-2)。

根據本發明的一些實施方式，所述結構單元A和結構單元C的摩爾比為1:(0.1-1)。