[發明專利]一種光響應絡合吸附劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011552068.2
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112844315B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 孫林兵;鐘文;周金健;劉曉勤;李玉霞
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/16;B01J20/28;B01J20/30;C10G25/00;C01B32/40;C07C7/12;C07C11/04;C07C11/06
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明公開了一種光響應絡合吸附劑及其制備方法和應用，以多孔材料為載體，負載光響應分子和絡合活性位，制得一種光響應絡合吸附劑，利用光照條件下光響應分子調控絡合活性位的吸附特性，改變吸附劑的吸附量，實現遠程調控氣體的吸脫附行為；其中，所述絡合活性位包括不局限于Cu(I)、Ag(I)、Pd(II)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)和Zn(II)，光響應分子質量分數為0.5～20％，絡合活性位的負載量為0.1～6mmol/g。該一種光響應絡合吸附劑中的一價銅離子具有絡合吸附作用，控制光照條件調控吸附劑的吸附特性，可以在燃料油脫硫、烯烴烷烴分離和一氧化碳回收中的應用。

技術領域

本發明屬于化工分離技術領域，具體涉及一種光響應絡合吸附劑及其制備方法和應用。

背景技術

大量含硫燃料油的燃燒帶來的環境問題日益嚴重。盡管加氫脫硫能夠有效的去除燃料油中的硫醇、硫醚和二硫化物等而被廣泛采用，但是對于噻吩類硫化物的脫除卻束手無策，因此脫除油品中的噻吩類硫化物勢在必行。由于烯烴和烷烴的分子尺寸相近，揮發度相似，分離這類混合物的條件尤其苛刻。工業上分離乙烯/乙烷需要在低溫和高壓的條件下精餾，隨之而來的是巨大的能源消耗。

因此，開發高效節能的烯烴/烷烴分離技術的意義非凡。一氧化碳作為化學工業中重要的原料，被用于合成各種化學品，如聚合物纖維、塑料和醫藥等等。盡管一氧化碳來源豐富，然而，原料氣中大都摻雜有N₂、CH₄和H₂等其它雜質氣體，不能直接用于合成化學品，需要經過進一步的純化處理。

吸附分離技術由于操作條件溫和，工藝簡單，成本較低，成為目前的研究熱點。而開發吸附容量大且吸附選擇性高的吸附劑仍然是這項技術應用的核心。由于絡合活性位點能與不飽和鍵之間形成的絡合作用力，這種作用力強于范德華力同時又弱于化學作用力，由此具有絡合活性位的多孔吸附劑作為絡合吸附劑在燃料油深度脫硫、烯烴烷烴分離和一氧化碳回收等應用方面展現出優越的吸附性能和再生性能。

但是，在吸附劑的再生方面，存在著高能耗，流程繁瑣等缺點。具體來說，對于大多數的絡合吸附劑，它能利用絡合活性位，選擇性吸附吸附質，但是在脫附時，則需要采用傳統的減壓或升溫脫附，能耗較大，且操作也繁瑣，限制了該類吸附劑的應用。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述的技術缺陷，提出了本發明。

作為本發明其中一個方面，本發明克服現有材料中存在的不足，提供一種光響應絡合吸附劑。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種光響應絡合吸附劑，包括，以多孔材料為載體，負載光響應分子和絡合活性位，制得一種光響應絡合吸附劑；其中，所述絡合活性位包括Cu(I)、Ag(I)、Pd(II)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)和Zn(II)；其中，光響應分子質量分數為0.5～20％；其中，絡合活性位的負載量為0.1～6mmol/g。

作為本發明所述光響應絡合吸附劑的一種優選方案，其中：所述光響應分子包括螺吡喃、香豆素、靛藍及其衍生物。

作為本發明所述光響應絡合吸附劑的一種優選方案，其中：所述載體為沸石分子篩、多孔氧化物、金屬有機骨架和多孔碳；

其中，分子篩為A型、X型、Y型、ZSM型分子篩、絲光沸石或斜發沸石中的一種或幾種；多孔氧化物為多孔Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、CeO₂、CaO、ZnO、MnO₂或MgO的一種或幾種。