一种沸石咪唑酯骨架‑功能化离子液体复合材料及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开一种沸石咪唑酯骨架‑功能化离子液体复合材料及其制备与应用，属于CO2捕集及储存技术领域。本发明专利技术把功能化离子液体通过“瓶中造船法”在ZIFs笼结构中进行离子液体的原位合成，从而把离子液体直接固载在ZIFs笼中。本发明专利技术为干法工艺，不存在液体溶剂，可克服传统工艺的缺点，同时降低了热再生的能耗。本发明专利技术的沸石咪唑酯骨架‑功能化离子液体复合材料结晶度高、比表面积大、热稳定性与化学稳定性较好，由于具有功能化离子液体和沸石咪唑酯骨架材料对于CO2吸附的协同作用，其对CO2的吸附能实现较佳的效果，在实际CO2的吸附中，表现出条件温和、操作成本低、脱出率好等优良特性，而且该材料再生方便，循环吸附效果好。

The preparation and application of a zeolite skeleton imidazole ester functionalized ionic liquid composite material and its preparation

The preparation and application of the invention discloses a zeolite skeleton imidazole ester functionalized ionic liquid composite material and its preparation, belonging to the CO2 capture and storage technology. In the invention, the functional ionic liquid is synthesized by the in situ synthesis of ionic liquids in a ZIFs cage structure by a bottle molding method, thereby carrying ionic liquids directly in a ZIFs cage. The invention is a dry process, and has no liquid solvent, and can overcome the shortcomings of the traditional process and reduce the energy consumption of the thermal regeneration. The invention of the zeolite skeleton imidazole ester functionalized ionic liquid composite materials with high crystallinity, high surface area, good thermal stability and chemical stability, due to its functional ionic liquid and zeolite imidazolate framework materials of synergy CO2 adsorption, the adsorption of CO2 can achieve better effect on adsorption the actual CO2, showing excellent characteristics of mild condition, low operation cost, good removal rate, and the material circulation regeneration convenient, good adsorption effect.

【技术实现步骤摘要】
一种沸石咪唑酯骨架-功能化离子液体复合材料及其制备与应用
本专利技术属于CO2捕集及储存(CO2captureandstorage，CCS)
，具体涉及一种沸石咪唑酯骨架-功能化离子液体复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
近年来，离子液体以其独特的低蒸气压、良好的热稳定性以及较高的气体溶解度等特点在CO2的分离与固定领域引起了广泛的关注。此外，氨基功能化的离子液体显碱性，能与CO2酸性气体发生化学反应，因而相比于普通离子液体具有更大的CO2吸收量，但其高昂的价格和较高的粘度限制了其进一步应用。离子液体固载化是离子液体研究的新领域，将离子固载在多孔材料上，不仅能够克服离子液体粘度高的问题，且可较容易实现材料的循环利用和连续操作，为离子液体的进一步应用提供可能。沸石咪唑酯骨架材料(ZeoliticImdazolateFramework，简称ZIFs)，是一类多孔的具有三维网状结构的金属有机骨架材料。因其具有高的孔隙率、大的比表面积、孔道可调性、良好的化学与热稳定性，在CO2吸附分离及储存等方面有着广泛的用途。沸石咪唑酯骨架材料通过负载胺功能化的离子液体，孔结构得到进一步修饰，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沸石咪唑酯骨架‑功能化离子液体复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将沸石咪唑酯骨架材料进行真空干燥；(2)将步骤(1)干燥后的沸石咪唑骨架材料投入前躯体A或前躯体A的溶液中，搅拌使之充分浸润并分散均匀；(3)然后加入前躯体B，前躯体B通过吸附扩散进入沸石咪唑支骨架材料的笼结构中与前躯体A反应生成功能化离子液体；(4)抽滤，对滤渣通过索氏提取除去未参与反应的前躯体，然后对其进行真空干燥，从而获得沸石咪唑酯骨架‑功能化离子液体复合材料；所述的沸石咪唑酯骨架材料为ZIF‑2，ZIF‑7，ZIF‑8，ZIF‑11，ZIF‑60和ZIF‑68中的至少一种；所述的前躯体A如下：咪唑类、叔...

【技术特征摘要】
1.一种沸石咪唑酯骨架-功能化离子液体复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将沸石咪唑酯骨架材料进行真空干燥；(2)将步骤(1)干燥后的沸石咪唑骨架材料投入前躯体A或前躯体A的溶液中，搅拌使之充分浸润并分散均匀；(3)然后加入前躯体B，前躯体B通过吸附扩散进入沸石咪唑支骨架材料的笼结构中与前躯体A反应生成功能化离子液体；(4)抽滤，对滤渣通过索氏提取除去未参与反应的前躯体，然后对其进行真空干燥，从而获得沸石咪唑酯骨架-功能化离子液体复合材料；所述的沸石咪唑酯骨架材料为ZIF-2，ZIF-7，ZIF-8，ZIF-11，ZIF-60和ZIF-68中的至少一种；所述的前躯体A如下：咪唑类、叔膦类、吡啶类、吡咯类和叔胺类化合物的一种或多种，其通式为：式中R1、R2或R3为氢原子或烷基取代基；所述的前躯体A烷基取代基的烷基链长度为C1～C3；所述的前躯体B的通式为R-X；式中R为烷基取代基或带有功能化基团的烷基取代基，X为Cl-、Br-或I-；所述的前躯体B烷基取代基或带有功能化基...

【专利技术属性】
技术研发人员：于英豪，石卓，杨婉欣，王乐夫，李雪辉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44