具有笼状限域结构和氢键作用位点的ZIFs材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种具有笼状限域结构和氢键作用位点的沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）的制备及其吸附分离水溶液中1,3‑丙二醇与2,3‑丁二醇的应用。首先，通过溶剂法合成SOD‑mnIm、SOD‑clnIm、SOD‑brnIm和SOD‑brcIm；其次，通过静态吸附和动态柱吸附实验，研究该类ZIFs材料对水溶液中1,3‑丙二醇/2,3‑丁二醇的吸附分离性能。由于该类ZIFs材料具有与1,3‑丙二醇羟基距离（8.1Å）较为匹配的sod笼状限域结构（8.1~8.8Å）和氢键作用位点（‑NO<subgt;2</subgt;或‑CHO），使其选择性吸附1,3‑丙二醇，从而实现低浓度1,3‑丙二醇与2,3‑丁二醇的吸附分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有笼状限域结构和氢键作用位点的沸石咪唑酯骨架材料的制备方法及其在吸附分离水溶液中1,3-丙二醇与2,3-丁二醇的应用，属于无机功能材料领域。

技术介绍

1、1,3-丙二醇是一种重要的化工原料，最主要的用途是作为聚合单体，合成性能优异的聚对苯二甲酸丙二醇酯（ptt）。ptt纤维具有优良的回弹性、易染性、抗污性和生物可降解等特性，被称为“21世纪新型聚酯材料”，可用于生产高档服装面料、地毯材料、工程塑料以及非织造布等。1,3-丙二醇的生产方法有化学合成法（丙烯醛法和环氧乙烷法）和生物发酵法（葡萄糖转化法和甘油转化法）。化学合成法反应条件苛刻，生产过程毒性大且对环境造成污染；相比而言，生物发酵法反应条件温和、环境污染小以及原料来源广泛且可再生，符合“绿色化学”发展的要求。因此，生物发酵法是工业生产1,3-丙二醇的主要工艺。

2、生物基1,3-丙二醇的原液是低浓度、多组分的水溶液，主要副产物为2,3-丁二醇。原液中1,3-丙二醇和2,3-丁二醇的浓度分别约为40~80 g/l和10~40 g/l。生物基产品的生产离不开分离，然而由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有笼状限域结构和氢键作用位点的ZIFs材料，其特征在于：具有与1,3-丙二醇羟基距离8.1 Å匹配的sod笼状限域结构：8.1~8.8 Å和氢键作用位点：-NO2或-CHO，强化其与1,3-丙二醇的氢键相互作用，从而选择性吸附1,3-丙二醇；

2.根据权利要求1所述的具有笼状限域结构和氢键作用位点的ZIFs材料，其特征在于：SOD-clnIm的制备步骤：按照六水硝酸锌:4-氯-5-硝基咪唑:异丙醇=1:1.5~3:130~260的摩尔比，加入到聚四氟乙烯内衬的反应釜，密封后置于100 ℃烘箱中反应2~4天；反应结束后，冷却至室温，用无水乙醇洗涤样品，室温过滤、干燥得...

【技术特征摘要】

1.一种具有笼状限域结构和氢键作用位点的zifs材料，其特征在于：具有与1,3-丙二醇羟基距离8.1 å匹配的sod笼状限域结构：8.1~8.8 å和氢键作用位点：-no2或-cho，强化其与1,3-丙二醇的氢键相互作用，从而选择性吸附1,3-丙二醇；

2.根据权利要求1所述的具有笼状限域结构和氢键作用位点的zifs材料，其特征在于：sod-clnim的制备步骤：按照六水硝酸锌:4-氯-5-硝基咪唑:异丙醇=1:1.5~3:130~260的摩尔比，加入到聚四氟乙烯内衬的反应釜，密封后置于100 ℃烘箱中反应2~4天；反应结束后，冷却至室温，用无水乙醇洗涤样品，室温过滤、干燥得到zifs材料。

3.根据权利要求1所述的具有笼状限域结构和氢键作用位点的zifs材料，其特征在于：sod-brnim的制备步骤：按照六水硝酸锌:4-溴-5-硝基咪唑:异丙醇=1:1.5~3:130~260的摩尔比，加入到聚四氟乙烯内衬的反应釜，密封后置于100 ℃烘箱中反应2~4天；反应结束后，冷却至室温，用无水乙醇洗涤样品，室温过滤、干燥得到zifs材料。

4.根据权利要求1所述的具有笼状限域结构和氢键作用位点的zifs材料，其特征在于：sod-brcim的制备步骤：按照二水醋酸锌:4-溴-5-醛基咪唑:甲醇=1:1.5~3:250~500的摩尔比，加入烧杯内，密封后室温搅拌反应3~24 h；反应结束后，用无水甲醇洗涤样品，离心、干燥得到zifs材料。

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【专利技术属性】
技术研发人员：石琪，高美珍，葛丽芳，王梦瑶，董晋湘，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：