一种咔唑基氢键有机框架材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种耐热、耐酸碱氢键有机框架材料，其为3,3‑6,6‑四(氰基)‑9,9‑联咔唑单体通过氢键连接形成的具有三维立体结构的微孔氢键有机框架材料，其结构式为C42H18N9。本发明专利技术主要通过氢键有机框架孔尺寸的调节。基于上述原理，本发明专利技术合成了一种全新的氢键有机框架材料，制备工艺简单，成本低，具有C2H4/C2H6选择性分离吸附性能，且具有良好的热稳定性与化学稳定性，重复使用成本低，极大地满足实际应用领域对C2H4/C2H6选择分离吸附材料的多方面要求，在C2H4/C2H6选择分离吸附领域以及回收利用C2H4具有极大的应用前景。

A Carbazole-based Hydrogen Bonded Organic Frame Material and Its Preparation Method and Application

The present invention provides a heat-resistant and acid-alkali-resistant hydrogen bond organic framework material, which is composed of 3,3 6,6 (cyano) 9,9 (bicarbazole) monomers connected by hydrogen bonds to form a microporous hydrogen bond organic framework material with three-dimensional structure, and its structural formula is C42H18N9. The invention mainly adjusts the pore size of the hydrogen bonded organic frame. Based on the above principles, the invention synthesizes a new hydrogen bonded organic framework material, which has simple preparation process, low cost, selective separation and adsorption performance of C2H4/C2H6, good thermal and chemical stability, low reuse cost, and greatly meets various requirements for selective separation and adsorption material of C2H4/C2H6 in practical application field. Selective separation of C2H4/C2H6 is carried out in C2H4/C2H6. Adsorption and recycling of C2H4 have great application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种咔唑基氢键有机框架材料及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种耐热、耐酸碱的咔唑基氢键有机框架材料及其制备方法和用途，属于气体分离材料

技术介绍
随着社会生产的发展和市场经济的繁荣，对乙烯的需求量日趋增加，乙烯已成为衡量一个国家石油化工发展的重要标志。采用裂解法生产乙烯的原料，主要来源于原油直接蒸馏产物、馏分油二次加工，以及天然气和油田气等。以原油直接蒸馏得到的乙烯原料，主要是直馏石脑油(轻油)、直馏轻柴油、直馏减压柴油；还有烯烃生产、芳烃生产的副产乙烷、丙烷、丁烷、芳烃抽余油等，以及油田轻烃和天然气凝析液(NGL)等；一般则以乙烷、丙烷和石脑油为原料生产乙烯的收率较高。目前，乙烯乙烷的分离主要是采用低温精馏的方式，但这种方法耗费能源大、工作环境需要高压，从而提高了生产费用。因此，寻求一种低能耗、低压和低成本的分离方式是非常需要的。氢键有机框架材料(简称HOFs)是一类靠分子间弱的非共价作用如氢键、范德华力和π-π堆积作用等形成的复合物。HOFs具有低密度、高比表面积、高柔韧性、易于纯化和再重生等化学性能，因此HOFs被应用于气体存储和分离、催化、传感等领域。对于气体存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种咔唑基氢键有机框架材料，其特征在于，是由单体通过分子间氢键连接而形成的，具有三维立体结构，其中，单个单体分子与4个相邻的分子通过8个C‑N…H相连接，自组装形成2‑D超分子层，相邻所述2‑D超分子层间通过π‑π作用堆叠形成3‑D氢键有机框架，所述氢键有机框架在a轴方向上存在有菱形的孔道，去除原子范德华半径后，形成孔道，孔道中存在无序的客体分子，所述的单体分子为3,3‑6,6‑四(氰基)‑9,9‑联咔唑，结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种咔唑基氢键有机框架材料，其特征在于，是由单体通过分子间氢键连接而形成的，具有三维立体结构，其中，单个单体分子与4个相邻的分子通过8个C-N…H相连接，自组装形成2-D超分子层，相邻所述2-D超分子层间通过π-π作用堆叠形成3-D氢键有机框架，所述氢键有机框架在a轴方向上存在有菱形的孔道，去除原子范德华半径后，形成孔道，孔道中存在无序的客体分子，所述的单体分子为3,3-6,6-四(氰基)-9,9-联咔唑，结构式为：2.如权利要求1所述的咔唑基氢键有机框架材料，其特征在于，所述咔唑基氢键有机框架材料属于正交晶系，空间群为Pnn2，α＝β＝γ＝90°，Z＝4。3.如权利要求1所述的咔唑基氢键有机框架材料，其特征在于，所述咔唑基氢键有机框架材料属于三斜晶系，空间群为P1，α＝β＝γ＝90°，Z＝1。4.如权利要求1所述的咔唑基氢键有机框架材料，其特征在于，所述咔唑基氢键有机框架材料属于四方晶系，空间群为I...

【专利技术属性】
技术研发人员：项生昌，张章静，杨义锶，陈施敏，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建,35