【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多孔吸附材料领域，具体涉及一种zif-8吸附剂、其制备方法及应用。
技术介绍
1、传统炼油工业需要通过石蜡催化异构化将c5-c8转化为单支化（单支链）异构体和双支化（双支链）异构体，由此来获得高性价比的汽油。然而，单支异构体辛烷值仍然不高，需要对其进一步分离以获得高辛烷值的高品质汽油，高效、节能地分离出c5-c8异构体已成为生产高辛烷值汽油的关键。
2、金属有机骨架材料(mofs)可以通过孔尺寸调控、功能化修饰、孔结构调控和制备复合材料等方法，设计具有特定功能的mofs材料，已经有一部分材料被设计用于单双支链烷烃的分离。wang等人[wang h, dong x, lin j, et al. topologically guided tuningof zr-mof pore structures for highly selective separation of c6 alkaneisomers[j]. nature communications, 2018, 9(1): 1-11. ]采用溶剂热法合成了一种具有一维7a孔道的mofs材料zr6o4(oh)8(-h2o)4(abtc)2能够有效分离正己烷、3-甲基戊烷和2,3-二甲基丁烷。该材料对三种c6异构体的吸附速率几乎一致，但吸附热不同，吸附作用里不同从而实现了三种组分的分离，该材料对3-甲基戊烷和2,3-二甲基丁烷的分离选择性约为1.3。us2022081377a1以2,5-呋喃二甲酸酯为有机配体，与一系列金属无机盐在纯水中进行反应并纯化获得m
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种zif-8吸附剂，在zif-8结构完整性的前提下，采用甲醇蒸汽辅助双配体对其六元环窗口直径进行调控，在保持较高吸附量的同时提升其对单/双支链烷烃的吸附分离选择性。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种zif-8吸附剂，该吸附剂以锌金属为前驱体，2-甲基咪唑和苯并咪唑为配体，呈六方晶型，粒径为180-350nm。该吸附剂对单支链烷烃的吸附是基于双支链烷烃、多支链和环烷烃在通过上述材料的孔道时存在较大阻力而无法通过或只能少量通过，单支链烷烃能够通过吸附剂孔道且扩散速度较快。双配体金属有机骨架材料具有较高的孔容且孔道尺寸能够适于分离单支链/双支链烷烃。该吸附剂对c5-c8的烷烃混合物中单支链烷烃的动态吸附量达到5-12%，同时不吸附或者只吸附少量双支链烷烃。
4、作为技术方案的进一步改进，所述前驱体为氧化锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌、乙酸锌中的一种或两种的混合。
5、本专利技术还提供一种所述吸附剂的制备方法，取前驱体和2-甲基咪唑球磨混合，将混合后的粉末和苯并咪唑置于甲醇蒸汽中反应。具体反应操时可将三者的混合物置于聚四氟乙烯内衬反应釜的上部，下部放甲醇。将得到的反应产物隔绝氧气焙烧，去除反应后过量的配体，即可得到双配体zif-8产物。
6、作为技术方案的进一步改进，温度低于80℃时甲醇蒸汽不能达到饱和，为了平衡配体交换速度和交换的均匀性，所述反应温度为80-100℃。
7、作为技术方案的进一步改进，为了平衡反应效率和交换完全，所述反应时间为1-72h。
8、作为技术方案的进一步改进，前驱体、2-甲基咪唑和苯并咪唑的摩尔比为1:(3-10):(20-165) ，即前驱体和2-甲基咪唑混合后的粉末和苯并咪唑按摩尔比1:(5-15)混合。前驱体、2-甲基咪唑和苯并咪唑三者的混合物与甲醇的摩尔比为1:(10-20)。2-甲基咪唑的比例略微过量但不可过量太多，保证产品的结晶度。
9、作为技术方案的进一步改进，为了平衡合成的充分性和晶体结构的完整性，所述球磨过程时间为1-10h ，球磨转速为300-800rpm。
10、作为技术方案的进一步改进，为了保证焙烧完全且不破坏晶体结构，所述焙烧条件是在150-250℃氮气气氛下焙烧2-6h。
11、本专利技术还提供一种所述吸附剂的应用，其特征在于，所述吸附剂用于分离液相c5-c8的烷烃混合物中的单支链烷烃，吸附温度为130-180℃，吸附压力为0.5-1.0mpa。具体应用时，可使得液相的c5-c8的异构烷烃混合物从底部通入装有所述吸附剂的吸附塔，吸附剂吸附单支链烷烃和少量双支链烷烃，在吸附塔塔顶的出口处得到高辛烷值的双支链、多支链和环烷烃混合物。
12、作为技术方案的进一步改进，所述单支链烷烃为异戊烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷中的一种或多种。
13、作为技术方案的进一步改进，工业化的c5-c8的烷烃混合物中，所
14、述单支链烷烃含量为10-70wt%占绝大多数。
15、本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本专利技术的的吸附剂对c5-c8的烷烃混合物中单支链烷烃的动态吸附量达到5-12%，能够吸附单支链烷烃而只吸附少量或不吸附具有高辛烷值的双支链、多支链和环烷烃。进一步说，吸附剂在制备中采用甲醇蒸汽辅助制备双配体zif-8吸附剂，使得两种配体交换均匀且保持了晶体完整的结构，操作简单且成本低。
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1.一种ZIF-8吸附剂，其特征在于，该吸附剂以锌金属为前驱体，2-甲基咪唑和苯并咪唑为配体，呈六方晶型，粒径为180-350nm。
2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述前驱体为氧化锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌、乙酸锌中的一种或两种的混合。
3.一种根据权利要求1或2所述吸附剂的制备方法，其特征在于，取前驱体和2-甲基咪唑球磨混合，将混合后的粉末和苯并咪唑混合并置于甲醇蒸汽中反应，将得到的反应产物隔绝氧气焙烧即可得到双配体ZIF-8产物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为80-100℃。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为1-72h。
6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，前驱体、2-甲基咪唑和苯并咪唑的摩尔比为1:(3-10):(20-165)。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述球磨过程时间为1-10h ，球磨转速为300-800rpm。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧条
9.一种根据权利要求1或2所述吸附剂的应用，其特征在于，所述吸附剂用于分离液相C5-C8的烷烃混合物中的单支链烷烃，吸附温度为130-180℃，吸附压力为0.5-1.0MPa。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述单支链烷烃为异戊烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷中的一种或多种；所述单支链烷烃在烷烃混合物中的含量为10wt%-70wt%。
...【技术特征摘要】
1.一种zif-8吸附剂，其特征在于，该吸附剂以锌金属为前驱体，2-甲基咪唑和苯并咪唑为配体，呈六方晶型，粒径为180-350nm。
2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述前驱体为氧化锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌、乙酸锌中的一种或两种的混合。
3.一种根据权利要求1或2所述吸附剂的制备方法，其特征在于，取前驱体和2-甲基咪唑球磨混合，将混合后的粉末和苯并咪唑混合并置于甲醇蒸汽中反应，将得到的反应产物隔绝氧气焙烧即可得到双配体zif-8产物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为80-100℃。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为1-72h。
6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，前驱体、2-...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗健，崔群，王海燕，张林，陆新悦，朱佳严，
申请(专利权)人：中国石化扬子石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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