一种铜基微孔金属有机骨架材料的制备方法及其气体分离应用技术

一种铜基微孔金属有机骨架材料的制备方法及其气体分离应用，属于晶态多孔材料制备和气体分离技术领域。该材料基于一种结构简单、廉价易得、配位模式丰富的有机配体3‑羟基异烟酸(3‑OH‑INA)与醋酸铜在溶剂热条件下制备而得。Cu‑MOF结构中存在独特的锯齿状一维通道，通道尺寸略大于低碳烃分子动力学尺寸，为该类气体的吸附过程提供了结构基础。此外，孔道内规则排布的配体提供了多重氢键作用位点，强化了乙烷气体分子与框架的作用力，从而实现了乙烷乙烯混合气中优先吸附乙烷气体的效果，使得乙烯纯化任务在一个吸附周期内完成，进一步降低了分离过程能耗。

Preparation method and gas separation application of a copper based microporous metal organic framework material

【技术实现步骤摘要】
一种铜基微孔金属有机骨架材料的制备方法及其气体分离应用
本专利技术属于晶态多孔材料制备和气体分离
，具体涉及一种铜基微孔金属有机骨架材料(Metalorganicframeworks,MOF)的制备方法，特征是该MOF材料可以优先捕获乙烷从而实现乙烯乙烷混合气的高效分离纯化。
技术介绍
乙烯气体是合成工业中生产合成纤维、合成橡胶、合成塑料的重要基础原料，也是世界上产量最大的化学产品之一。作为石油产业的核心产品，乙烯的产量也被视为一个国家石油化工发展水平的标志之一。乙烯的生产主要依赖于石油分馏和裂解工艺，而经由该工艺得到的乙烯产品往往含有乙烷杂质气体。由于乙烯、乙烷的各项理化性质(分子尺寸、沸点、相对极化率等)极为相似，使得两者的分离面临诸多挑战。工业上主要采用高能耗的高压低温精馏技术分离乙烯/乙烷混合气，造成了乙烯的生产成本居高不下。因此，优化分离流程和开发新的分离技术对于乙烯产业具有十分重要的意义。基于多孔材料的吸附分离作为一种相对节能和具备高选择性的分离手段有望解决传统分离过程中的诸多难题，为乙烯纯化带来新的契机。其中吸附分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜基微孔金属有机骨架材料，其特征在于，其化学式为C

【技术特征摘要】
1.一种铜基微孔金属有机骨架材料，其特征在于，其化学式为C9H10CuN2O4，分子式为[Cu(3-OH-INA)(DMF)]，3-OH-INA为3-羟基异烟酸。


2.按照权利要求1所述的一种铜基微孔金属有机骨架材料，其特征在于，晶胞参数为：V＝2095.41(18)，a＝12.4987(6),b＝12.3533(6),c＝13.7914(7),α＝90°，β＝100.250(5)°，γ＝90°。


3.按照权利要求1所述的一种铜基微孔金属有机骨架材料，其特征在于，该Cu-MOF中的Cu金属中心均为六配位模式，有机配体中的杂环N原子、羧酸基团以及羟基均参与了配位；此外材料合成中引入的溶剂分子DMF也与Cu发生了配位，最终构成了Cu金属中心的八面体配位几何构型；Cu与来自羧基和羟基的O原子构筑成了链状结构，配体分布在链状结构两侧拓展了整体结构的维度，并形成了最终的一维锯齿状通道结构；基于此，配位的溶剂分子DMF填充在该Cu-MOF的锯齿状一维孔道中。


4.制备权利要求1-3任一项所述的铜基微孔金属有机骨架材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
Cu-MOF的制备：将有机配体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建荣，伍学谦，张鹏丹，谢亚勃，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11