【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硫化氢吸附领域，具体涉及一种多级孔金属有机骨架材料，一种多级孔金属有机骨架材料的制备方法，以及多级孔金属有机骨架材料在吸附硫化氢中的应用。
技术介绍
1、硫化氢是一种无色、剧毒、易燃的酸性气体，在极低浓度时有臭鸡蛋气味。硫化氢与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。在工业上，硫化氢气体主要产生于油气田开采、天然气和煤层气净化、炼化板块加氢脱硫等生产环节。此外，由于其本身具有较强腐蚀性，容易造成工业管道设备损坏，从而发生硫化氢泄漏事故。当人体接触的硫化氢浓度达到5ppm时，便会造成对人体器官的伤害，当接触浓度达到1000ppm时，则会造成人员的瞬间死亡。因此，在涉及硫化氢的场所必须对其排放量加以严格控制。
2、在过去十年里，像沸石、硅胶和活性炭这样的多孔材料已经被应用到脱硫领域中，结果表明吸附脱硫的效果与所用的吸附剂密切相关。之后，金属有机骨架化合物(mofs)的发展又促进了纳米多孔材料的研究。
3、mofs是近年来发展起来的一类由无机金属中心与芳香酸或碱的多齿有机配体中的有机官能团通过共价键或离子键相互联接，共同构筑的具有规整孔道结构的新型多孔晶体材料，又被称为多孔配位聚合物。相比活性炭与分子筛而言，mofs材料具有比表面积高、孔隙率高和骨架结构多样等优点，从而使其在气体存储和分离等领域具有广阔的应用前景。到目前为止，已报道的大多数mofs具有微孔结构，由于具有巨大的比表面积和孔容，与传统吸附材料(活性炭、分子筛等)相比在vocs吸附方面具有很大优势。但是，微孔孔道会限制气
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种多级孔金属有机骨架材料，一种多级孔金属有机骨架材料的制备方法，以及金属有机骨架材料在吸附硫化氢中的应用，该金属有机骨架材料具有微孔和介孔，针对硫化氢具有更高的动态吸附量和吸附速率。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种多级孔金属有机骨架材料，所述材料包含至少一种双齿的有机羧酸配体和至少一种配位金属；
3、其中，所述配位金属选自al、fe、cr、cu、mg和co中的至少一种；
4、其中，所述材料同时具有微孔和介孔结构；
5、其中，所述材料的bet比表面积为400m2/g以上。
6、优选地，所述配位金属为al。
7、本专利技术第二方面提供一种多级孔金属有机骨架材料的制备方法，该方法包括：将模板剂和至少一种双齿的有机羧酸配体溶于有机溶剂中，得到有机相；
8、将金属盐的水溶液与所述有机相混合并反应，得到金属有机骨架材料；
9、其中，所述金属盐中的金属元素选自al、fe和cr中的至少一种。
10、本专利技术第三方面提供如上所述的方法制备得到的金属有机骨架材料。
11、本专利技术第四方面提供如上所述的金属有机骨架材料在吸附硫化氢中的应用。
12、本专利技术提供的多级孔mofs材料，同时具有微孔和介孔，化学及热稳定性较好，相对于传统mofs材料，其对硫化氢的动态吸附量和吸附速率有了显著地提高。
13、另外，该材料的制备过程简单，具备大规模生产和应用的前景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多级孔金属有机骨架材料，其特征在于，所述材料包含至少一种双齿的有机羧酸配体和至少一种配位金属；
2.根据权利要求1所述的材料，其中，所述配位金属为Al。
3.根据权利要求1或2所述的材料，其中，所述有机羧酸配体选自2-甲基对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、2-硝基对苯二甲酸、2,3-二羟基对苯二甲酸、对苯二甲酸和2,5-噻吩二羧酸中的一种；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的材料，其中，所述材料的微孔的孔径分布范围为0.45nm-0.75nm，优选为0.55nm-0.65nm；和/或
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的材料，其中，所述材料的BET比表面积为700m2/g以上，优选为800-1200m2/g。
6.一种多级孔金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：将模板剂和至少一种双齿的有机羧酸配体溶于有机溶剂中，得到有机相；
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述模板剂选自聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述有机羧酸配体选自2-甲基对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、2-硝基对苯二甲酸、2,3-二羟基对苯二甲酸、对苯二甲酸和2,5-噻吩二羧酸中的一种；
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二氯甲烷和1,2-二氯乙烷中的至少一种，优选为乙醇和/或DMF，更优选为DMF。
10.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述金属盐选自金属元素的氯化物、硫酸盐、硝酸盐和乙酸盐中的至少一种，优选为金属元素的氯化物；
11.根据权利要求6-10中任意一项所述的方法，其中，以摩尔量为基准，所述有机羧酸配体、所述金属盐和所述模板剂的用量的摩尔比为1:1-3：0.2-5，更优选为1:1-2:0.5-2。
12.根据权利要求6-11中任意一项所述的方法，其中，以体积计，水与所述有机溶剂的用量比为1:0.5-10，优选为1:1-5，更优选为1:1.5-3。
13.根据权利要求6-12中任意一项所述的方法，其中，所述反应的条件包括：温度为70-150℃，时间为6-18h；优选地，温度为80-110℃，时间为8-14h；
14.根据权利要求6-13中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：在使用前，对所述金属有机骨架材料进行活化处理；
15.根据权利要求6-14中任意一项所述的方法制备得到的金属有机骨架材料。
16.权利要求1-5和15中任意一项所述的金属有机骨架材料在吸附硫化氢中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多级孔金属有机骨架材料，其特征在于，所述材料包含至少一种双齿的有机羧酸配体和至少一种配位金属；
2.根据权利要求1所述的材料，其中，所述配位金属为al。
3.根据权利要求1或2所述的材料，其中，所述有机羧酸配体选自2-甲基对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、2-硝基对苯二甲酸、2,3-二羟基对苯二甲酸、对苯二甲酸和2,5-噻吩二羧酸中的一种；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的材料，其中，所述材料的微孔的孔径分布范围为0.45nm-0.75nm，优选为0.55nm-0.65nm；和/或
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的材料，其中，所述材料的bet比表面积为700m2/g以上，优选为800-1200m2/g。
6.一种多级孔金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：将模板剂和至少一种双齿的有机羧酸配体溶于有机溶剂中，得到有机相；
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述模板剂选自聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(p123)、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵(ctab)、苯甲酸、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基溴、二乙醇胺、n,n,n,n-四甲基己二胺中的至少一种；
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述有机羧酸配体选自2-甲基对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、2-硝基对苯二甲酸、2,3-二羟...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建哲，李莹，文桂林，李庆润，马明，闫柯乐，肖安山，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。