本发明专利技术提供具有气体吸附能力、储藏能力和分离能力的金属络合物。本发明专利技术通过下述金属络合物实现上述目的，该金属络合物包含：下述通式（I）所示的二羧酸化合物（I）：[化1]其中R1、R2、R3和R4如说明书中所定义；选自属于元素周期表第2族和第7至12族的金属的离子中的至少一种金属离子；可以双齿配位于该金属离子的有机配体，该有机配体属于D∞h点群，纵向长度为不小于8.0?且小于16.0?，并且具有2至7个杂原子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及金属络合物及其制造方法，以及包含该金属络合物的吸附材料、储藏材料和分离材料。更具体地说，本专利技术涉及一种金属络合物，其包含一种特定的二羧酸化合物、至少一种金属离子、和可以双齿配位于该金属离子的有机配体。本专利技术的金属络合物适用于吸附材料、储藏材料或分离材料，用于吸附、储藏或分离二氧化碳、氢、一氧化碳、氧、氮、具有I至4个碳原子的烃、惰性气体、硫化氢、氨、水蒸气、有机蒸气等。
技术介绍
迄今为止，在除臭、废气处理等领域中，目前已开发有多种吸附材料。活性炭是它们的代表例，并且利用其优良的吸附性能，其已在各种工业中被广泛用于空气净化、脱硫、 脱氮或去除有害物质。近年来，氮的需求正在增加，例如，在半导体制造工艺等中。这种氮是通过使用碳分子筛根据变压吸附法或变温吸附法而由空气制成。碳分子筛也用于多种气体的分离和纯化，比如从甲醇裂解气中纯化氢气。采用变压吸附法和变温吸附法分离混合气体时，常见的做法是基于气体在作为分离吸附材料的碳分子筛或沸石上的平衡吸附量和吸附率的差异来进行分离。当气体混合物的分离是基于平衡吸附量之间的差异时，传统的吸附材料不能选择性地仅将待除去的气体吸附于其上，从而分离系数下降，使得所用设备的尺寸不可避免地增大。另一方面，当气体混合物是基于吸附率之间的差异而分离成为单独的气体时，虽然取决于气体的类型，但可以仅吸附待除去的气体。然而，需要交替地进行吸附和解吸，并且在此情况下，所用的设备也应该更大。另一方面，作为提供优异吸附性能的吸附材料，还开发了一种受到外部刺激时会发生动态结构变化的高分子金属络合物(参见非专利文件I和2)。在该发生动态结构变化的新型高分子金属络合物被用作气体吸附材料时，其在到达规定压力以前不会吸附气体，在压力超过规定压力时才开始气体吸附。此外，还观察到吸附起始压力根据气体的性质而不同的现象。将这些现象应用于采用变压吸附系统的气体分离设备中所用的吸附材料可以进行非常有效的气体分离。还可以减小变压宽度，也有利于节约能源。此外，还有助于减少气体分离设备的尺寸，使得将高纯气体作为产品投放市场时可以提高价格方面的竞争性。另夕卜，即使该高纯气体是在公司自己的工厂内使用，也可以减少需要高纯气体的设备所需的成本，从而降低最终产品的制造成本。将发生动态结构变化的高分子金属络合物用作储存材料或分离材料的已知实例有(1)具有交叉指状构架(interdigitated framework)的金属络合物(参见专利文献I和 2) ; (2)具有二维方格构架(two-dimensional square-grid framework)的金属络合物(参见专利文献3、4、5、6、7和8);和(3)具有互相贯穿构架(interpenetrated framework)的金属络合物(参见专利文献9)。然而，目前还需要进一步减小设备的尺寸以降低成本。为了实现这一目标需要进一步提高分离性能。专利文献9公开了包含对苯二甲酸、金属离子和4，4’ -联吡啶的高分子金属络合物。然而，专利文献9完全没有提及可以双齿配位的有机配体所提供的有助于分离性能的作用。此外，专利文献10公开了包含对苯二甲酸衍生物、金属离子和可以双齿配位于该金属离子的有机配体的高分子金属络合物。然而，专利文献10在实施例中仅公开了包含对苯二甲酸、铜离子和吡嗪的高分子金属络合物，没有提及可以双齿配位的有机配体所提供的有助于混合气体分离性能的作用。此外，专利文献11公开了包含对苯二甲酸衍生物、金属离子和可以双齿配位于该金属离子的有机配体的高分子金属络合物。然而，专利文献11在实施例中仅公开了包含对苯二甲酸、铜离子和1，4-二氮杂二环辛烷的高分子金属络合物，对于可以双齿配位的有机配体所提供的有助于混合气体分离性能的作用完全没有提及。·现有技术文献 专利文献 专利文献I :日本专利申请公开NO. 2004-161675 专利文献2 :日本专利申请公开NO. 2008-247884 专利文献3 :日本专利申请公开NO. 2003-275531 专利文献4 :日本专利申请公开NO. 2003-278997 专利文献5 :日本专利申请公开NO. 2005-232222 专利文献6 :日本专利申请公开NO. 2004-74026 专利文献7 :日本专利申请公开NO. 2005-232033 专利文献8 :日本专利申请公开NO. 2005-232034 专利文献9 :日本专利申请公开NO. 2003-342260 专利文献10 :日本专利申请公开NO. 2000-109485 专利文献11 :日本专利申请公开NO. 2001-348361 非专利文献 非专利文献 I Kazuhiro Uemura and Susumu Kigatawa, “Expected Materials forthe Future”, 2, 44 to 51 (2002) 非专利文献 2 :Ryotaro Matsuda and Susumu Kitagawa, “PETROTECH，，，26, 97 to104 (2003)。专利技术摘要本专利技术要解决的技术问题 因此，本专利技术的目的是提供金属络合物，其可被用作具有高吸附量的气体吸附材料、具有高储藏量的气体储藏材料、和在混合气体分离中确保优异性能的气体分离材料。用于解决技术问题的方法 作为深入研究的结果，本专利技术人发现上述目的可以通过包含特定的二羧酸化合物、至少一种金属离子、和可以双齿配位于该金属离子的有机配体的金属络合物来实现，从而完成了本专利技术。具体地，本专利技术提供下述 (O金属络合物，其包含 下述通式(I)所示的二羧酸化合物(I)，权利要求1.金属络合物，其包含 下述通式(I)所示的二羧酸化合物(I)， 2.权利要求I所述的金属络合物，其中，所述二羧酸化合物(I)是选自对苯二甲酸、2-甲氧基对苯二甲酸和2-硝基对苯二甲酸中的至少一种。3.权利要求I所述的金属络合物，其中，可以双齿配位的有机配体是选自1，2_双(4-吡啶基)乙炔、1，4-双(4-吡啶基)苯、3，6- 二(4-吡啶基)_1，2，4，5 -四嗪和4，4’ -双(4-吡啶基)联苯中的至少一种。4.权利要求I至3中任一项所述的金属络合物，其中，所述金属离子为锌离子。5.吸附材料，其包含权利要求I至4中任一项所述的金属络合物。6.权利要求5所述的吸附材料，其中，该吸附材料用于吸附二氧化碳、氢、一氧化碳、氧、氮、具有I至4个碳原子的烃、惰性气体、硫化氢、氨、硫氧化物、氮氧化物、硅氧烷、水蒸气或有机蒸气。7.储藏材料，其包含权利要求I至4中任一项所述的金属络合物。8.权利要求7所述的储藏材料,其中，该储藏材料用于储藏二氧化碳、氢、一氧化碳、氧、氮、具有I至4个碳原子的烃、惰性气体、硫化氢、氨、水蒸气或有机蒸气。9.分离材料，其包含权利要求I至4中任一项所述的金属络合物。10.权利要求9所述的分离材料，其中，该分离材料用于分离二氧化碳、氢、一氧化碳、氧、氮、具有I至4个碳原子的烃、惰性气体、硫化氢、氨、硫氧化物、氮氧化物、硅氧烷、水蒸气或有机蒸气。11.权利要求9所述的分离材料，其中，该分离材料用于分离二氧化碳和甲本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：犬伏康贵，池田知嘉子，金平浩一，
申请(专利权)人：可乐丽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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