【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术属于吸附材料的，具体涉及一种mofs/mwcnts复合材料吸附剂用于co2/n2吸附分离的研究。
技术介绍
0、
技术介绍
1、近年来，化石燃料大量开发并向大气中排放过量的co2。co2的排放已经成为全球气候变暖和生态平衡破坏等主要原因，因此实施低碳减排战略迫在眉睫。如何控制co2的排放量已经成为当前科研工作者最为关注的问题。碳捕获和储存技术是大幅减少co2排放，减缓气候恶化，实现可持续发展的主要技术手段，在未来几十年极具发展前景。到目前为止，已有大量多孔材料作为吸附剂进行研究和引进，包括活性炭、沸石分子筛、金属氧化物、金属-有机骨架材料、多孔聚合物、碳纳米材料、多孔碳等。
2、mofs材料是一种一维或多维的网状骨架，是由含有金属离子或小无机纳米粒子簇的多功能有机配体通过桥连接而形成的晶体材料。并且mofs材料具有热稳定性好、大的比表面积、且结构多样可修饰等特点。因此，mofs材料在催化剂、气体吸附、磁性材料等方面展现出巨大的发展潜力。目前研究最为广泛的几类mofs材料包括irmofs系列、mils系列、zifs系列、uio系列、zmofs系列等。uio系列是mofs中最优秀的酸碱水热稳定性金属骨架材料。其中uio系列材料是一类12配位的新型mofs，同时也是目前为止发现的具有最高配位数的mofs。uio-66是以锆(zr)为金属中心，1，4-苯二甲酸(h2bdc)为有机配体的mofs材料。uio-66由于其特殊的zr-o结构，不仅具有较高的比表面积，而且热稳定性、化学稳定性以及力学稳定性
3、多壁碳纳米管(mwcnts)由于具有高比表面积、高介孔率、导电性好、机械强度大和耐腐蚀等优点，受到了广泛的研究。mwcnts作为mofs的生长平台，不仅可以增加mofs的内部分散力，还可以抑制mofs的聚集并控制mofs的形态、结构和尺寸等。与此同时，mwcnts的引入还可以保护mofs内部的不饱和金属中心，使得更多的不饱和金属中心可以用来与吸附质进行更强的相互作用。因此mofs/mwcnts复合材料由于其独特的性能而得到了广泛的研究。
4、本专利技术通过在材料uio-66-(oh)2中加入多壁碳纳米管(mwcnts)原位合成了高稳定性的uio-66-(oh)2/mwcnts复合材料。与uio-66-(oh)2吸附剂相比，复合吸附剂的物理性质更为稳定，吸附效率更高且循环性能也更好。
技术实现思路
0、
技术实现思路
1、[要解决的技术问题]
2、本专利技术的目的是提供一种用于co2/n2吸附分离的mofs/mwcnts复合材料吸附剂的制备方法及其应用。
3、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
4、uio-66-(oh)2的合成：
5、采用调制水热法(mht)合成uio-66-(oh)2。将1g 2,5-二羟基对苯二甲酸(dobdc)和1.5g zrocl2·8h2o溶解在30ml去离子水和40ml冰醋酸的混合物中，混合物装入单口烧瓶中100℃下回流24小时，得到该产品。将样品冷却至25℃以下，取出沉淀物分别浸入水和甲醇中3天。样品每天离心两次，去除上清液并更换溶剂。在室温下干燥去除溶剂甲醇后，在真空环境下，使用干燥箱在100℃下干燥24小时，得到uio-66-(oh)2。
6、uio-66-(oh)2/mwcnts的合成：
7、将30ml去离子水加入多壁碳纳米管粉末中，超声处理1小时得到氧化石墨烯悬浮液。然后将1g 2,5-二羟基对苯二甲酸、1.5g zrocl2·8h2o和40ml冰醋酸加入悬浮液中，超声处理1h。将混合物装入单口烧瓶中100℃下回流24小时得到产物。将样品冷却至25℃以下，取出沉淀物分别浸入水和甲醇中3天。样品每天离心两次，去除上清液并更换溶剂。在室温下干燥去除溶剂甲醇后，在真空环境下，使用干燥箱在100℃下干燥24小时，得到uio-66-(oh)2/mwcnts-x％，其中x代表在制备复合材料时添加的mwcnts在2,5-二羟基对苯二甲酸与zrocl2-8h2o投料量总和中的占比。
8、吸附方案：
9、在273k和298k的条件下，使用吸附分析仪对吸附剂材料进行比表面积，孔容，孔径及co2和n2吸附性能测试。在298k的条件下，使用穿透分析仪测试吸附剂对co2和n2的分离系数。
10、与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果：
11、本专利技术技术方案中选择的uio系列的mofs具有良好的水热稳定性。
12、本专利技术技术方案中的样品uio-66-(oh)2/mwcnts具有较高的bet表面积和微孔体积。
13、本专利技术技术方案中的uio-66-(oh)2/mwcnts具有良好的吸附分离性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于CO2/N2吸附分离的MOFs/MWCNTs复合材料吸附剂的制备方法，其特征在于将去离子水加入多壁碳纳米管粉末中，超声处理得到多壁碳纳米管悬浮液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将30ml去离子水加入多壁碳纳米管粉末中，超声处理1小时得到多壁碳纳米管悬浮液。
3.根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于制备复合材料时添加的MWCNTs的质量占比为2％，4％。
【技术特征摘要】
1.一种用于co2/n2吸附分离的mofs/mwcnts复合材料吸附剂的制备方法，其特征在于将去离子水加入多壁碳纳米管粉末中，超声处理得到多壁碳纳米管悬浮液。
2.根据权利要求1所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟立梅，文春贺，王英龙，杨晶巍，王帅，孟凡庆，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
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。