【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸附分离材料，具体涉及一种分离全氟烯烃和全氟烷烃的方法。
技术介绍
1、c3f8(全氟丙烷，r218)是一种稳定性好的全氟化合物。在半导体工业中，全氟丙烷与氧气的混合气用作等离子蚀刻材料，会选择性地与硅片的金属基质作用。随着电子工业的迅速发展，高纯全氟丙烷的需求量日益增加，并且由于对刻蚀精度的要求越来越精细，相应地对其纯度要求也越来越高，现阶段，市场上高纯全氟丙烷电子气体的纯度大于99.999％。
2、目前，全氟丙烷的制备工艺主要是通过六氟丙烯氟化反应。与全氟丙烷理化性质高度相近的副产物(如与六氟丙烯等)，采用传统的低温精馏、萃取分离等的方法很难完全去除，并且这些方法所需的设备要求高、成本和能耗比较大，操作条件要求严格。因此，迫切需要开发一种高效节能技术实现六氟丙烯/八氟丙烷的高效分离。
3、吸附分离是一种不涉及相变过程的、操作简单、成本较低的较为绿色节能的分离方法。决定吸附分离法效率和能耗的关键是吸附剂的性能，而目前使用吸附剂的种类有限，传统多孔吸附剂难以实现高吸附容量和选择性的兼容。例如专利cn1455699a公开了一种用于纯化八氟丙烷、八氟环丁烷等全氟烷烃的原碳吸附剂。该吸附剂虽然能吸附八氟丙烷中的六氟丙烯、一氯五氟乙烷、七氟丙烷等杂质，但吸附容量低且再生温度高。因此，亟需开发性能优异和高效稳定的新型吸附剂，以有效分离全氟烷烃和全氟烯烃。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题之一，本专利技术提供了一种吸附分离全氟烷烃和全
2、本专利技术的第一方面提供了一种分离全氟烯烃和全氟烷烃的方法，包括使用金属有机框架材料对全氟烯烃和全氟烷烃混合气进行吸附分离，其中，所述金属有机框架材料包括ca(h2tcpb)2，tcpb表示有机配体。
3、金属有机框架材料(mofs)因高度可控的孔径、易于修饰的孔道、可设计的结构和超高的孔容等优点，本专利技术所用金属有机框架材料ca(h2tcpb)2是一种柔性mofs材料，具有三维结构，含有两种类型的孔道，与刚性mofs相比，具有结构动态刺激响应的特点，即可在外界刺激下(如温度、压力、电/磁信号等)显示出独特的“开门”型的吸附效应：在一定压力之前该吸附几乎不发生，但是一旦达到“门控”的吸附压力，吸附量会随着结构的转变而突然增加，因此，在气体存储和分离方面具有更优的效果。
4、在一些实施方式中，所述金属有机框架材料ca(h2tcpb)2的bet比表面积不低于250m2/g。在一些实施方式中，所述金属有机框架材料ca(h2tcpb)2的bet比表面积不低于260m2/g。在一些实施方式中，所述金属有机框架材料ca(h2tcpb)2的bet比表面积为260m2/g。
5、在一些实施方式中，所述金属有机框架材料ca(h2tcpb)2含有两种尺寸的孔道，其中至少一种孔道含有游离的羟基基团。
6、在一些实施方式中，所述金属有机框架材料ca(h2tcpb)2含有尺寸为的孔道和尺寸为的孔道。在一些实施方式中，尺寸为的孔道具有游离的羟基基团。
7、在一些实施例中，所述金属有机框架材料ca(h2tcpb)2含有尺寸为的孔道和尺寸为的孔道。在一些实施例中，尺寸为的孔道具有游离的羟基基团。
8、在一些实施方式中，所述有机配体tcpb具有如式i所示的结构：
9、
10、式i中，r1～r6各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、羧基、卤素、c1-c10的直链或带支链的烷基、c3-c10的环烷基、c1-c10的卤代烷基、c1-c10的烷氧基、c6-c20的芳基、c7-c20的芳氧基、c3-c20的杂芳基；a、b、c、d分别表示r1、r2、r3、r4的个数，且各自独立地选自0、1、2、3或4。
11、在一些实施方式中，式i中，r1～r6各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、羧基、氟、氯、溴、c1-c6的直链或带支链的烷基、c3-c6的环烷基、c1-c6的卤代烷基、c1-c6的烷氧基、c6-c10的芳基、c7-c15的芳氧基、c3-c10的杂芳基；a、b、c、d各自独立地选自0、1、2、3或4。
12、在一些实施方式中，式i中，r5和r6均为氢。
13、在一些实施方式中，式i中，r1～r4均为氢。
14、在一些实施方式中，式i中，r1～r6均为氢。
15、在一些实施方式中，所述有机配体tcpb具有如式i-1、式i-2或式i-3所示的结构：
16、
17、
18、式i-1至式i-3中，r1～r6、a、b、c、d的定义同式i。
19、在一些实施方式中，所述有机配体tcpb为1,2,4,5-四(羧基苯基)苯。
20、在一些实施方式中，所述有机配体tcpb选自如下结构：
21、
22、在一些实施方式中，所述吸附的温度为-10℃～30℃，例如-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃等。
23、在一些实施方式中，所述吸附的压力为10kpa～1000kpa，例如10kpa、20kpa、30kpa、40kpa、50kpa、60kpa、70kpa、80kpa、90kpa、100kpa、200kpa、300kpa、400kpa、500kpa、600kpa、700kpa、800kpa、900kpa、1000kpa等。
24、在一些实施方式中，所述吸附分离以热力学吸附分离为主。
25、在一些实施方式中，所述吸附分离在固定床吸附装置中进行。
26、在一些实施方式中，所述吸附分离在模拟移动床吸附装置中进行。
27、在一些实施方式中，所述金属有机框架材料的制备包括：将1,2,4,5-四(羧基苯基)苯和钙盐与溶剂混合并进行水热反应，得到所述金属有机框架材料。
28、在一些实施方式中，所述钙盐包括硝酸钙、氯化钙、醋酸钙中的一种或多种。
29、在一些实施方式中，所述钙盐与所述1,2,4,5-四(羧基苯基)苯的摩尔比为1:(1～1.5)，例如1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5等。
30、在一些实施方式中，所述溶剂包括醇类溶剂，优选c1～c6的醇类溶剂，例如乙醇。
31、在一些实施方式中，所述水热反应的温度为80～120℃，例如80℃、90℃、100℃、110℃、120℃等。在一些实施方式中，所述水热反应的时间为24～96h。
32、在一些实施方式中，所述金属有机框架材料的制备还包括：将水热反应后的产物加热活化，得到所述金属有机框架材料。
33、在一些实施方式中，所述加热活化的温度为100～2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分离全氟烯烃和全氟烷烃的方法，包括使用金属有机框架材料对全氟烯烃和全氟烷烃混合气进行吸附分离，其中，所述金属有机框架材料包括Ca(H2tcpb)2，tcpb表示有机配体，且tcpb具有如式I所示的结构：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机配体tcpb具有如式I-1、式I-2或式I-3所示的结构：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属有机框架材料Ca(H2tcpb)2具有三维结构；和/或，所述金属有机框架材料Ca(H2tcpb)2含有两种尺寸的孔道，其中至少一种孔道含有游离的羟基基团；和/或，所述金属有机框架材料Ca(H2tcpb)2的BET比表面积不低于250m2/g；
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附的温度为-10℃～30℃；和/或，所述吸附的压力为10kPa～1000kPa；和/或，所述吸附分离在固定床吸附装置或模拟移动床吸附装置中进行；
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述金属有机框架材料的制备包括：将1,2,4,5-四(羧基苯基)苯和钙
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述金属有机框架材料的制备还包括：将水热反应后的产物加热活化，得到所述金属有机框架材料；
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述全氟烯烃包括直链或者带支链的C2-C10的全氟烯烃，优选包括四氟乙烯、六氟丙烯、六氟丁二烯、全氟戊烯、全氟己烯、全氟庚烯、全氟辛烯中的一种或多种；和/或，
8.一种金属有机框架材料在分离全氟烯烃和全氟烷烃中的应用，其中所述金属有机框架材料包括Ca(H2tcpb)2，tcpb表示有机配体且tcpb具有如式I所示的结构：
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述金属有机框架材料Ca(H2tcpb)2具有三维结构；
10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述应用包括：以所述金属有机框架材料作为吸附剂，对全氟烯烃和全氟烷烃混合气进行吸附分离；
...【技术特征摘要】
1.一种分离全氟烯烃和全氟烷烃的方法，包括使用金属有机框架材料对全氟烯烃和全氟烷烃混合气进行吸附分离，其中，所述金属有机框架材料包括ca(h2tcpb)2，tcpb表示有机配体，且tcpb具有如式i所示的结构：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机配体tcpb具有如式i-1、式i-2或式i-3所示的结构：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属有机框架材料ca(h2tcpb)2具有三维结构；和/或，所述金属有机框架材料ca(h2tcpb)2含有两种尺寸的孔道，其中至少一种孔道含有游离的羟基基团；和/或，所述金属有机框架材料ca(h2tcpb)2的bet比表面积不低于250m2/g；
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附的温度为-10℃～30℃；和/或，所述吸附的压力为10kpa～1000kpa；和/或，所述吸附分离在固定床吸附装置或模拟移动床吸附装置中进行；
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍宗必，夏伟，陈俐吭，申福星，郑芳，杨启炜，张治国，任其龙，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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