一种稳定的锆基金属有机骨架材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种稳定的锆基金属有机骨架材料及其制备方法和应用，本发明专利技术将配体3,3'‑二甲基‑（1,1'‑联苯）‑4,4'‑二羧酸与金属离子Zr<supgt;4+</supgt;所构筑的二级建筑单元Zr<subgt;6</subgt;O<subgt;4</subgt;(OH)<subgt;4</subgt;配位复合，并加入少量酸作为调节剂，在热溶剂中得到了具有UiO‑67拓扑结构的金属有机骨架材料UiO‑67‑(CH<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;。过滤获得粗产物经浸泡洗涤去除杂质，最后在真空动态活化中去除有机金属框架孔道中的气体获得活化后的目标产物。本发明专利技术配体通过引入甲基，在孔洞中对气体分子分割孔径造成空间位阻的同时，与乙烷间形成多重分子间作用力，增强对乙烷的识别作用；另一方面能够构建出非极性孔道环境，使得材料拥有极强的疏水性，进而稳定性极佳，为实际工业应用提供了可能，该材料对乙烯/乙烷混合气体具有较高分离选择性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工气体分离与纯化，具体涉及一种稳定的锆基金属有机骨架材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、乙烯作为一种重要的石油化工基础原料，常用于聚乙烯(pe)、环氧乙烷(eo)等的生产中。随着聚乙烯(pe)需求的不断放大，乙烯正处于扩能周期内。其中，乙烷脱氢制乙烯技术(pdh)拥有原料单一、流程短、收率高、投资成本低等优点，是目前乙烯生产发展最快的方式。由于乙烷的正向脱氢反应不完全，生产出的乙烯中不可避免地会掺杂原料乙烷。由于乙烯和乙烷的沸点相差不到5℃，因此常规的精馏过程要求塔板数量在200个以上。目前，石油化工中主要使用的分离方法为低温高压精馏或溶剂萃取技术。然而，这些技术通常涉及重复的蒸馏—压缩循环，会表现出高能耗、高成本等的缺陷和不足。例如，乙烯/乙烷(c2h4/c2h6)分离是聚乙烯生产中最耗能的步骤，占整个能源成本的75-80％以上。此外，分离乙烯/乙烷(c2h4/c2h6)时每获得一吨乙烯耗费的能量约为12.9gj，远远高出分离乙烯/乙烷过程中每获得一吨乙烯需要耗费约7.3gj的能量。改善分离乙烯/乙烷(c2h4/c2h6)时的能源本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种稳定的锆基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将锆盐和3,3'-二甲基-（1,1'-联苯）-4,4'-二羧酸混合于有机溶剂中，分散均匀，加入酸调节剂，于110-130℃温度下反应15~36小时，所得反应液过滤得到具有UiO-67拓扑结构的金属有机骨架材料粗产物，粗产物经洗涤、干燥后，所得白色粉末置于加热管中，在抽真空条件下，以1℃/min～8℃/min的速率升温至80～200℃进行真空动态活化，以去除材料孔道中的气体，获得活化后的目标产物即为所述的锆基金属有机骨架材料。

2.如权利要求1所述的一种稳定的锆基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于锆盐和3...

【技术特征摘要】

1.一种稳定的锆基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将锆盐和3,3'-二甲基-（1,1'-联苯）-4,4'-二羧酸混合于有机溶剂中，分散均匀，加入酸调节剂，于110-130℃温度下反应15~36小时，所得反应液过滤得到具有uio-67拓扑结构的金属有机骨架材料粗产物，粗产物经洗涤、干燥后，所得白色粉末置于加热管中，在抽真空条件下，以1℃/min～8℃/min的速率升温至80～200℃进行真空动态活化，以去除材料孔道中的气体，获得活化后的目标产物即为所述的锆基金属有机骨架材料。

2.如权利要求1所述的一种稳定的锆基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于锆盐和3,3'-二甲基-（1,1'-联苯）-4,4'-二羧酸的摩尔比是0.8~1.2:1，优选为0.9～1.1:1。

3.如权利要求1所述的一种稳定的锆基金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于所述酸调节剂是盐酸、乙酸或苯甲酸，酸调节剂的用量是锆盐摩尔量的40-...

【专利技术属性】
技术研发人员：温慧敏，林一鸣，胡军，梁玉斓，胡思恩，董白雪，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：