一种吸附剂及其应用制造技术

本申请公开了一种吸附剂及其应用，所述吸附剂选自金属有机骨架材料MIL

【技术实现步骤摘要】
一种吸附剂及其应用


[0001]本申请涉及一种吸附剂及其应用，属于吸附


技术介绍

[0002]近年来，我国聚酯工业高速发展，对应的原材料芳烃(苯、甲苯、二甲苯)消费量快速上升，供应缺口逐年加大。二甲苯异构体的混合物在工业上主要来源于催化重整，蒸汽裂解，甲苯歧化和煤焦油。其中对二甲苯是最具工业应用价值的单体，用于进一步生产各种聚酯产品，如对苯二甲酸乙酯(PET)和聚对苯二甲酸丁酯(PBT)。目前对于二甲苯异构体吸附分离中吸附剂的开发和设计是一个十分热点的方向，研究者们的目光也从传统工业采用的沸石分子筛转移到了金属有机骨架材料中。
[0003]金属有机骨架材料MIL-125是一种典型的含钛金属有机骨架材料，是第一个具有晶体结构和孔结构的钛掺杂羧酸配合物，被广泛的应用于光催化氧化，吸附分离中。目前合成金属有机骨架材料MIL-125上存在较大的困难，由于钛源极易水解，在合成中很难控制其水解速率。因此目前合成的方法中，都需要在合成过程中严格除水，大部分的操作需要在手套箱中进行，这严重的影响了金属有机骨架材料MIL-125的应用和其工业化放大过程。

技术实现思路

[0004]本专利技术一方面提供了一种吸附剂，吸附剂选自金属有机骨架材料MIL-125；金属有机骨架材料MIL-125的外比表面积为160～220m2/g，在二甲苯异构体的吸附分离方向上具有很大的应用前景，表现出对对二甲苯较高的选择性。
[0005]根据本申请的第一方面，提供了一种吸附剂，所述吸附剂选自金属有机骨架材料MIL-125；
[0006]所述金属有机骨架材料MIL-125的外比表面积为160～220m2/g；
[0007]所述金属有机骨架材料MIL-125中含有比表面积为1000～1500m2/g的微孔。
[0008]可选地，所述金属有机骨架材料MIL-125中含有面积为1200-1300m2/g的微孔。
[0009]本申请中的金属有机骨架材料MIL-125中含有大量的微孔结构。
[0010]可选地，本申请中的金属有机骨架材料MIL-125中，粒径为1.6～1.8微米的粒子的质量含量为85～95％。
[0011]可选地，所述微孔的孔径为0.35～0.5nm。
[0012]本申请中金属有机骨架材料MIL-125为圆饼状的晶块。
[0013]具体地，本申请中提供的金属有机骨架材料MIL-125外比表面积高达160～220m2/g，远大于传统的金属有机骨架材料MIL-125的外比表面积(外比表面积为91～98m2/g)，作为吸附剂使用具有很好的吸附效果。
[0014]具体地，本申请中的金属有机骨架材料MIL-125形貌规整，大小均一，呈圆饼状，而传统的金属有机骨架材料MIL-125则表面有缺陷且粒度分布极不均一。
[0015]可选地，所述微孔金属有机骨架材料MIL-125具有较大的微孔面积。
[0016]可选地，所述金属有机骨架材料MIL-125的粒径为0.8～1μm。
[0017]本申请中金属有机骨架材料MIL-125的制备方法为：以钛酯类聚合物为钛源，制备得到所述金属有机骨架材料MIL-125。
[0018]具体地，本申请中的钛酯类聚合物由钛源连接在同一种聚合物上形成。
[0019]可选地，所述方法包括：将含有钛酯类聚合物、有机配体和有机溶剂的混合物，晶化，即可得到所述金属有机骨架材料MIL-125；
[0020]所述有机配体为对苯二甲酸；所述晶化为水热晶化。
[0021]具体地，本申请中，提供了一种不溶于水的钛源，即钛酯类聚合物不溶于水，因此在合成金属有机骨架材料MIL-125的过程中，不需要严格除水，也不会有二氧化钛的沉淀生成，这就可以实现金属有机骨架材料MIL-125的大量生产，适用于工业应用，与此同时，合成的金属有机骨架材料MIL-125具有微孔结构，在二甲苯异构体的吸附分离方向上具有很大的应用前景，表现出对对二甲苯较高的选择性。
[0022]可选地，本申请中金属有机骨架材料MIL-125的制备方法包括：
[0023]a)将钛酸酯与多元醇混合均匀，搅拌状态下进行酯交换反应，通氮气保护，反应温度介于80～180℃，反应时间介于2～10小时；
[0024]b)将步骤a)反应后进行减压蒸馏，控制体系真空度在0.01～5KPa，反应温度介于170～230℃，反应时间介于0.5～5小时，即得钛酯类聚合物；
[0025]c)将步骤b)得到的钛酯类聚合物与对苯二甲酸、有机溶剂混合，并保持在不高于120℃的温度下搅拌0～100小时，得到凝胶混合物；
[0026]d)将步骤c)所得的凝胶混合物在密闭条件下，升温到100～200℃，在自生压力下晶化0～30天，即得微孔金属有机骨架材料MIL-125。
[0027]可选地，所述晶化在动态或静态下进行。
[0028]可选地，晶化完成后，将固体产物分离，洗涤至中性，干燥，得到金属有机骨架材料MIL-125。
[0029]可选地，所述钛酯类聚合物由含有钛酸酯和多元醇的原料进行酯交换反应获得。
[0030]可选地，所述酯交换在搅拌条件下进行。
[0031]可选地，所述酯交换的反应条件为：在非活性气氛下，80～180℃反应2～10小时。
[0032]可选地，所述酯交换的反应条件为：通氮气保护，反应温度介于80～180℃，反应时间介于2～10小时。
[0033]可选地，所述酯交换的反应条件为：在非活性气氛下，100～160℃反应2～10小时。
[0034]可选地，所述非活性气氛包括氮气、惰性气体中的至少一种。
[0035]可选地，所述酯交换的转化率介于60％～80％。
[0036]可选地，所述酯交换的转化率不大于90％。
[0037]可选地，所述酯交换还包括减压蒸馏。
[0038]可选地，所述减压蒸馏的条件为：在真空度为0.01～5KPa的条件下，170～230℃反应0.5～5小时。
[0039]可选地，所述真空度为0.05～3Kpa。
[0040]可选地，所述钛酸酯和多元醇的摩尔比满足：
[0041]钛酸酯：多元醇＝(0.5～5)x：4
[0042]其中，x为每摩尔所述多元醇中含有的羟基摩尔数；
[0043]上述各物质的摩尔数均为物质本身的摩尔数计算。
[0044]可选地，所述钛酸酯和多元醇的摩尔比满足：
[0045]钛酸酯：多元醇＝(0.8～1.2)x：4
[0046]其中，x为每摩尔所述多元醇中含有的羟基摩尔数；
[0047]上述各物质的摩尔数均为物质本身的摩尔数计算。
[0048]可选地，所述钛酸酯选自具有式II所示化学式的化合物中的至少一种：
[0049][0050]其中，R5，R6，R7，R8独立地选自C1～C
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的烷基中的一种。
[0051]可选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸附剂，其特征在于，所述吸附剂包括金属有机骨架材料MIL-125；所述金属有机骨架材料MIL-125的外比表面积为160～220m2/g；所述金属有机骨架材料MIL-125中含有比表面积为1000～1500m2/g的微孔。2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述金属有机骨架材料MIL-125中，粒径为1.6～1.8微米的粒子的质量含量为85～95％；优选地，所述金属有机骨架材料MIL-125为圆饼状的晶块。3.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述微孔的孔径为0.35～0.5nm。4.一种吸附分离二甲苯异构体的方法，其特征在于，使用权利要求1至3任一项所述的吸附剂对二甲苯异构体进行吸附分离。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述二甲苯异构体选自对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯中的至少两种。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述吸附剂经活化后使用；所述活化的方法包括：将吸附剂置于非活性气氛中，活化，即可得到活化后的吸附剂。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽平，邢嘉成，袁丹华，徐云鹏，刘中民，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：