【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及温室气体捕集分离，具体涉及一种一氧化二氮捕集分离吸附剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、三大温室气体分别是co2、ch4及n2o。作为氧化亚氮的n2o作为第三大温室气体，无疑对全球变暖造成了巨大影响，并且n2o还有可能引起臭氧空洞，从而增大紫外线的照射强度。n2o不仅对大气有影响，若其在大气中溶解后会形成硝酸盐，通过降雨等方式进入水体，导致水体富营养化，进而会影响水生生态系统的平衡。目前大气中已经存在一定浓度的n2o，并且由于人类的工业活动，其含量依然在逐年增长。n2o虽然会对大气坏境造成负面的影响，但是高纯度的n2o在生活中的许多领域也具有实际的应用，例如医疗、电子、食品等领域。因此，将n2o回收并加以利用，是从环保和经济角度双重出发的最优选择。
2、n2o的排放方式主要是自然排放和人为活动排放，其中人们因为农业、工业等排放的n2o占总量的40％之多。在目前的工业活动中，不能只是单纯的减少n2o的排放量，还需要对排放出的n2o进行处理，处理己二酸或硝酸生产尾气中的n2o通常使用以下的手段：1)分解法，即将n2o分解成非温室气体n2和o2，但是该种方法对操作条件和催化剂的要求比较苛刻，耗能且不环保；2)直接将n2o用作氧化剂，比如n2o经过一步法便可以将苯氧化为苯酚。显然这种方式也需要高纯度的n2o才可以实现。因此，找到一种以低能耗并对环境友好的方式去捕获n2o是非常有意义的。
3、从众多的处理方法对比来看，吸附法工艺具有制备工艺相对简单、效率高、能耗低，且可以得到高纯度目标气体等优点，是
4、cn108837678a公开了一种处理氮氧化物废气的方法，该方法包括nox废气的富集处理和nox废气的scr处理，富集处理包括以下步骤：于浸泡容器中配制缩水甘油醚的水溶液，将聚酰亚胺制的填料板放入浸泡，经75～85℃烘干，得到富集用填料；于排放废气的管路中放入富集用填料，且富集用填料的横截面与排放废气的管路的横截面等同；scr处理时，将富集废气后的富集用填料放入scr体系中处理；scr处理结束后，向scr反应体系中通空气置换气体，取出聚酰亚胺制的填料板，调节scr反应体系的ph为5.5并加入fecl3和乙醇至完全析出固体，过滤取滤液滴naoh水溶液至完全析出固体，能富集nox废气再集中处理。但是该处理氮氧化物废气的方法存在如下缺陷：(1)、其采用芳香族二元胺和芳香族四羧酸二烷酯制备缩聚型芳香族聚酰亚胺，将此仅作为填料，进行浸泡作为富集填料使用，富集用填料中用到pd(钯)贵金属，相对成本高；(2)、整个处理过程操作步骤极其复杂，耗能多。
5、又如cn114191981a公开了一种工业废气的无害化处理方法，包括以下步骤：将含氮氧化物烟气通入除尘装置中，进行除尘，获得除尘烟气；将除尘烟气通入脱硫装置中，进行脱硫，获得脱硫烟气；将脱硫烟气的温度调节至100～200℃后，通入设有脱硝滤料的scr脱硝装置中，所述脱硝滤料为共价接枝有脱硝催化剂的聚酰亚胺纤维滤料，并向scr脱硝装置内通入氨气，进行选择性催化还原脱硝，完成烟气的无害化处理。但是该方法存在如下缺陷：在气体脱硝环节，其是将加热后的气体通过装有共价接枝有脱硝催化剂的聚酰亚胺纤维滤料，主要为催化剂制备方法和通过化学反应方法脱硝，对于聚酰亚胺选择未做叙述。
6、如cn118028999a公开了一种通过两步化学亚胺化制备高性能聚酰亚胺纤维的方法，该方法包括以下步骤：向二酐和二胺单体缩聚反应制备的聚酰胺酸纺丝原液中加入一定量的多氨基化合物，得到微交联的聚酰胺酸溶液；向上述聚酰胺酸溶液中加入一定量的亚胺化试剂，进行第一亚胺化反应，得到具有一定预亚胺化程度的聚酰胺酸纺丝溶液；按照湿法纺丝工艺，纺丝液经喷丝头挤出后直接进入由亚胺化试剂组成的凝固浴中，进行第二亚胺化反应，得到凝胶化的初生纤维，并在此阶段进行高倍牵伸；之后经过水洗、干燥后得到部分亚胺化的纤维；最后经过进一步热环化和牵伸得到聚酰亚胺纤维。但是该方法存在如下缺陷：(1)、其制备方法为先配微交联的聚酰胺酸溶液，再加亚胺化试剂得到预亚胺化程度的聚酰胺酸纺丝溶液，再第二亚胺化反应，得到凝胶化的初生纤维，制备步骤繁多复杂；(2)、制得的聚酰亚胺纤维的交联化不够充分。
7、又如cn111748113a公开了一种耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜，其原料包括：二胺单体、二酐单体、2,4,6-三氨基嘧啶、八(氨基苯基三氧硅烷)和改性纳米空心二氧化硅，其中，改性二氧化硅的含量为3.5～4.5wt％，该申请还公开了上述耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜的制备方法：在惰性气体氛围中，将二胺单体、2,4,6-三氨基嘧啶、改性纳米空心二氧化硅和n,n-二甲基乙酰胺超声混匀，然后加入二酐单体于室温反应3～5h，再加入八(氨基苯基三氧硅烷)继续反应1～2h得到胶液；将胶液脱泡后涂覆于基板表面，亚胺化，自然冷却至室温，脱膜得到耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜。但是该专利申请公开的聚酰亚胺薄膜的制备方法存在如下缺陷：(1)、其制备过程中，需要先混合制备胶液，然后经过多步升温操作等步骤，反应步骤繁复；(2)、制备得到的材料不具备n2o气体分离性能。
8、如“designed synthesis of large-pore crystalline polyimide covalentorganic framework”(qianrong fang、yushan yan等，nature communications期刊第5卷第1期共8页)公开了利用二酐和三胺通过亚胺化反应制备了聚酰亚胺cofs(多孔结晶聚合物)，其孔径尺寸可高达比表面积高达2346m2/g，在非晶态多孔聚酰亚胺和二维cofs中属于较高水平。但是，其反应条件较为苛刻，耗能大，产物成本更高，不易于工业化应用。
9、又如“effect of the number of methyl groups in dmof on n2o adsorptionand n2o/n2separation”(li wang、jiangfeng yang等，inorganic chemistry期刊，第63卷第25期第11501-11505页)研究了不同极性和配体甲基数的dmof(金属有机骨架材料)系列材料对n2o的吸附。通过模拟手段证明表面甲基在n2o优先亲和力中的关键作用。但是，其是带有金属有机骨架的吸附材料的制备成本高，不易于工业化生产。
10、因此，提供一种制备方法简单、反应条件温和、制备成本低廉、可有效捕捉分离n2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种一氧化二氮捕集分离吸附剂的制备方法，其中，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述酸酐化合物选自1,4,5,8-萘四甲酸酐、均苯四甲酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、苯六甲酸三酸酐、三联苯撑[2,3-c:6,7-c':10,11-c”]三呋喃-1,3,6,8,11,13-六酮或六氮杂三苯六甲酸三酐中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述多胺化合物选自联苯胺、三(4-氨基苯基)胺、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、3,3’-二氨基联苯胺、4',5'-双(4-氨基苯基)-[1,1':2',1”-三联苯]-4,4”-二胺、四(4-氨基苯基)甲烷、N,N,N’,N’-四(对氨基苯基)对苯二胺、六(4-胺基六苯基)苯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、4',4”',4””'-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三(([1,1'-联苯]-4
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述三氨基嘧啶选自2,4,6-三氨基嘧啶、4,5,6-三氨基嘧啶或2,4,5-三氨基嘧啶中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述反应溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、1,1,3-三甲基环己烯酮、间甲酚、十二烷、二苯醚、环丁砜、甲苯、丙基苯、均三甲苯、邻二氯苯中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述反应的温度为100～300℃，时间为24～200小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述多胺化合物与交联剂的总量与所述酸酐的摩尔比为1：(1～1.5)；
8.一种由权利要求1-7任一项所述制备方法获得的一氧化二氮捕集分离吸附剂。
9.一种权利要求8所述一氧化二氮捕集分离吸附剂在捕集分离N2O气体中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其中，从含有N2O的混合气体中捕集分离N2O气体；所述含有N2O的混合气体为N2O/N2、N2O/H2或N2O/CH4；
...【技术特征摘要】
1.一种一氧化二氮捕集分离吸附剂的制备方法，其中，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述酸酐化合物选自1,4,5,8-萘四甲酸酐、均苯四甲酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、苯六甲酸三酸酐、三联苯撑[2,3-c:6,7-c':10,11-c”]三呋喃-1,3,6,8,11,13-六酮或六氮杂三苯六甲酸三酐中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述多胺化合物选自联苯胺、三(4-氨基苯基)胺、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、3,3’-二氨基联苯胺、4',5'-双(4-氨基苯基)-[1,1':2',1”-三联苯]-4,4”-二胺、四(4-氨基苯基)甲烷、n,n,n’,n’-四(对氨基苯基)对苯二胺、六(4-胺基六苯基)苯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、4',4”',4””'-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三(([1,1'-联苯]-4-胺))中的一种或两种以上的组合。...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾利娜，孙长宇，马强，赵国英，陈光进，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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