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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种金属有机骨架材料的制备和应用,具体涉及一种cu-mil-101(cr)-fe材料的制备方法及其应用。
技术介绍
1、随着人类对石油资源的消耗,需要开发清洁能源以满足立法要求。燃料油中含有多种有机硫化合物,这些硫化合物在使用过程中会产生硫氧化物(sox),引发酸雨造成环境污染,人体吸入则会导致呼吸道疾病、触发哮喘并加重心脏病等其他健康问题。
2、传统的加氢脱硫在去除硫醇、硫化物和二硫化物等脂肪族硫化合物方面效率很高,但是对于燃料中存在的主要有机硫,如噻吩,苯并噻吩,二苯并噻吩及其衍生物脱硫效果较差。同时加氢脱硫需要在高温高压条件下进行,且消耗大量氢气,经济成本高。吸附脱硫因其操作简单,设备投资低,运行能耗低,且不需要昂贵的氢气,有望成为加氢脱硫的替代技术。
3、金属有机骨架材料由于其孔径可调、表面积大、功能可调等优点,是一种良好的吸附剂,在吸附脱硫方面表现出优异的脱硫性能,具有非常大的应用前景。吸引了研究人员的广泛关注。mofs中的中心金属在调节脱硫性能方面起着关键作用。
4、因此,本专利技术在此基础上提供了一种顺序掺杂cu、fe离子的mil-101(cr)金属有机骨架材料。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种cu-mil-101(cr)-fe材料的制备方法及其应用。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的:
3、一种cu-mil-101(cr)-fe材料的制备方法:包括如下步骤:
4、步骤
5、其中,反应物九水硝酸铬、三水硝酸铜、对苯二甲酸的摩尔比为1:0.15~0.45:1。
6、步骤(2):将cu-mil-101(cr)分散在铁离子溶液中,装入反应釜中反应,待冷却后,反应产物经抽滤、洗涤、干燥,即得到cu-mil-101(cr)-fe。
7、优选地,所述步骤(1)中混合反应为高压反应釜中进行的水热合成反应,反应温度为200-250 °c,反应时间为6-12 h。
8、优选地,所述步骤(1)中反应母液经冷却至室温后,再进行抽滤、干燥。
9、优选地,所述步骤(1)中抽滤和洗涤所用的洗涤溶剂为乙醇。
10、优选地,所述步骤(1)中干燥为真空干燥,干燥温度为120 ℃。
11、所述步骤(2)中铁离子溶液为硝酸铁乙醇溶液,硝酸铁乙醇溶液的浓度为0.05-0.2 mol/l。
12、所述步骤(2)反应釜反应温度为60-100 °c,反应时间为6-10 h。
13、优选地,所述步骤(2)中所述抽滤和洗涤的溶剂为乙醇。
14、一种cu-mil-101(cr)-fe材料的应用,用于对燃料油中的硫化合物进行吸附脱除。
15、所述cu-mil-101(cr)-fe材料的吸附脱硫的温度为25-35 ℃,脱硫时间为12-48小时。
16、与现有技术相比,本专利技术的有益效果:
17、(1)本专利技术中的cu-mil-101(cr)-fe有吸附脱硫能力且比表面积大,多金属相互作用为吸附脱硫提供了活性位点;同时,制备方法中采用了水热合成法合成cu-mil-101(cr)-fe,可以使得合成更充分,产率高,晶体结构更完整,有利于提高吸附脱硫性能;
18、(2)本专利技术双金属cu和cr可以为吸附脱硫提供足够的结合位点,其中,fe3+的掺入可以通过多金属协同作用和酸碱相互作用促进硫化物的吸附,对燃料油中的硫化合物具有较强的吸附脱除能力;
19、(3)本专利技术的材料可批量合成,相比于其它合成方法,复合材料合成过程中不需要添加粘合剂和助溶剂,处理时间短,成本低,操作方法简单易于工业化。
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1.一种Cu-MIL-101(Cr)-Fe材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种Cu-MIL-101(Cr)-Fe材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中混合反应为高压反应釜中进行的水热合成反应,反应温度为200-250 °C,反应时间为6-12 h。
3.根据权利要求1所述的一种Cu-MIL-101(Cr)-Fe材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中铁离子溶液为硝酸铁乙醇溶液,硝酸铁乙醇溶液的浓度为0.05-0.2 mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种Cu-MIL-101(Cr)-Fe材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)反应釜反应温度为60-100 °C,反应时间为6-10 h。
5.一种Cu-MIL-101(Cr)-Fe材料,其特征在于:由权利要求1-4中任一项所述的Cu-MIL-101(Cr)-Fe材料的制备方法制得。
6.如根据权利要求5所述的Cu-MIL-101(Cr)-Fe材料的应用,其特征在于:用于对燃料油中的硫化合物进行吸附脱除。
7.根
...【技术特征摘要】
1.一种cu-mil-101(cr)-fe材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种cu-mil-101(cr)-fe材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中混合反应为高压反应釜中进行的水热合成反应,反应温度为200-250 °c,反应时间为6-12 h。
3.根据权利要求1所述的一种cu-mil-101(cr)-fe材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中铁离子溶液为硝酸铁乙醇溶液,硝酸铁乙醇溶液的浓度为0.05-0.2 mol/l。
4.根据权利要求1所述的一种cu-mil-101(cr)-fe材料的制...
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