【技术实现步骤摘要】
一种含活性金属位点的气体吸附材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于配合物制备
,具体涉及一种含活性金属位点的气体吸附材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]为了实现人类可持续发展,在“碳达峰、碳中和”共同任务下,大规模使用可再生能源替代传统化石能源、降低二氧化碳排放已成为世界各国重要战略选择。氢气具有来源丰富、对环境友好、可再生、能量密度高等特点,是未来最理想的绿色新能源之一。然而,H2密度小、沸点极低(零下252.75℃),极难液化,现有技术下新能源汽车行驶500km需要消耗至少5kg H2,常温常压下体积高达56m3。因此,H2作为燃料使用的最大技术障碍是其高效率存储,迫切需要开发新型H2吸附材料。另一方面,CO2是典型温室气体,化石燃料的持续使用带来大量碳排放,对全球生态造成重大影响,工业生产CO2有效捕获至关重要。相比沸石、活性炭等传统气体吸附剂,金属有机框架(MOF)材料的孔穴率高,比表面积大,结构易于修饰调控,是最有潜力的新型H2,CO2吸附剂。然而,现有大多数MOF存在吸附剂与H2,C ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含活性金属位点的气体吸附材料,其特征在于,所述气体吸附材料的化学式为[M3(bpt)2(DMF)2(H2O)2]
·
1.5DMF;其中M=Ni
2+
、Co
2+
、Fe
2+
或Mn
2+
;bpt为[1,1'
‑
联苯]
‑
3,4',5
‑
三羧酸阴离子,DMF为N,N
‑
二甲基甲酰胺。2.根据权利要求1所述的一种含活性金属位点的气体吸附材料,其特征在于,该气体吸附材料为晶态微孔金属有机框架化合物,结晶于Trigonal晶系,空间群为Rˉ3,晶胞参数为α=β=90
°
,γ=120
°
;Z=9;材料密度ρ=1.111g cm
‑3。3.据权利要求2所述的一种含活性金属位点的气体吸附材料,其特征在于,该气体吸附材料的晶体学最小不对称单元包括两个M
2+
、一个bpt配体阴离子、一个DMF和一个H2O;M
2+
与bpt、DMF和H2O形成配位键;其中,两个M
2+
命名为M1和M2,M1和M2采取不同八面体配位模式:M1周围的六个配位氧原子分别来自六个不同bpt配体,M2周围的六个配位氧原子中,有四个氧原子来自三个不同bpt配体,另外两个氧来自配位的DMF和H2O分子;M1和M2通过三个羧酸根连接形成线型[M3(COO)6]簇核。4.根据权利要求3所述的一种含活性金属位点的气体吸附材料,其特征在于,该气体吸附材料是由线型[M3(COO)6]簇核单元通过bpt作为三角形桥连配体拓展形成的三维多孔网络结构;该三维多孔网络结构的拓扑类型为3
‑
6连接的拓扑网;该三维多孔网络结构内部...
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