一种用于高效乙炔/二氧化碳选择分离吸附的高稳定性的金属有机框架材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及了一种用于高效C2H2/CO2选择分离吸附的高稳定性的金属有机框架材料及其制备方法。其制备是首先采用溶剂热方法得到均相晶体材料，其次相继采用无水丙酮与无水二氯甲烷进行多次溶剂交换，然后在真空状态下去除材料孔洞内与配位的溶剂分子，最后得到活化后可用于气体吸附与分离的晶体材料。本发明专利技术合成的金属有机框架材料的次级结构单元不同于经典的Zn4O和Zn‑N‑Zn配位模式，具有Zn‑O(OH)、Zn‑O(COOH)和Zn‑NH2三种不同的配位模式，在一定程度上增强了框架材料的稳定性。构建的三维晶体框架材料活化后可有效地阻止CO2的存储而选择性地高效存储C2H2。此外，该材料具有优异的化学稳定性、热稳定性与循环稳定性，具有潜在的应用前景。

A Metal-Organic Framework Material with High Stability for Selective Separation and Adsorption of Acetylene/Carbon Dioxide and Its Preparation Method

The present invention relates to a highly stable metal-organic framework material for highly efficient C2H2/CO2 selective separation and adsorption and its preparation method. The first step is to obtain homogeneous crystalline materials by solvothermal method, and the second step is to use anhydrous acetone and anhydrous dichloromethane to exchange solvents for several times, then remove the solvent molecule in the pore of the materials in vacuum, and finally obtain the crystalline materials which can be used for gas adsorption and separation after activation. The secondary structure unit of the metal-organic frame material synthesized by the present invention is different from the classical coordination modes of Zn4O and Zn_N_Zn, and has three different coordination modes of Zn_O (OH), Zn_O (COOH) and Zn_NH2, which enhances the stability of the frame material to a certain extent. The constructed three-dimensional crystal framework materials can effectively prevent CO2 storage and selectively store C2H2 after activation. In addition, the material has excellent chemical stability, thermal stability and cyclic stability, and has potential applications.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高效乙炔/二氧化碳选择分离吸附的高稳定性的金属有机框架材料及其制备方法
本专利技术属于环境与能源领域气体吸附与分离系统的制备，具体涉及一种用于高效C2H2/CO2选择分离吸附的高稳定性的金属有机框架材料及其制备方法，该金属有机框架材料可用于C2H2/CO2的高效选择分离吸附。
技术介绍
科技的迅猛发展和人类生活水平的日益提高对能源材料提出了更高的挑战。乙炔(C2H2)，俗称风煤、电石气，可用以照明、焊接及切断金属(氧炔焰)，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等重要材料的基本原料。作为一种非常重要的化工原料，乙炔广泛地应用在石油化工与电子工业等领域。但是，石油分馏与裂解等工艺生产的乙炔含有一些严重影响乙炔后续使用效益的少量二氧化碳杂质。因此，有效的实现C2H2/CO2的高效择性分离吸附显得尤为重要。传统的吸附材料由于存在分离吸附效果差、能耗高等弊端逐渐被其他新兴的多孔材料取代。金属有机框架材料(Metal-organicFramework，MOFs)作为一类新兴的多孔晶体材料，由有机配体与金属中心经过自组装形成，凭借其不可替代的优势引起了社会各界的广泛关注。相比于分子筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高效C2H2/CO2选择分离吸附的高稳定性的金属有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将有机配体3‑氨基‑4‑羟基苯甲酸(3‑amino‑4‑hydroxybenzoic acid)与Zn(NO3)2·6H2O溶解于DMF、乙腈、乙醇与去离子水的混合溶液中，在80℃～90℃条件下反应1～3天，得到均相晶体材料；(2)采用溶剂交换法将上述步骤得到的均相晶体材料在无水丙酮中交换多次，然后在无水二氯甲烷中交换多次，每次相隔至少半小时，以去除材料孔洞内及配位的溶剂分子，然后依次置于273K下1天、室温下1天，直至真空状态达到5μmHg并且保持不变，从而得到用于高效C2H2...

【技术特征摘要】
1.一种用于高效C2H2/CO2选择分离吸附的高稳定性的金属有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将有机配体3-氨基-4-羟基苯甲酸(3-amino-4-hydroxybenzoicacid)与Zn(NO3)2·6H2O溶解于DMF、乙腈、乙醇与去离子水的混合溶液中，在80℃～90℃条件下反应1～3天，得到均相晶体材料；(2)采用溶剂交换法将上述步骤得到的均相晶体材料在无水丙酮中交换多次，然后在无水二氯甲烷中交换多次，每次相隔至少半小时，以去除材料孔洞内及配位的溶剂分子，然后依次置于273K下1天、室温下1天，直至真...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱国栋，张玲，姜珂，李斌，杨雨，崔元靖，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33