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专利号: 2021100328001
申请人: 潍坊学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

2

1.一种M‑MOF‑74/氧化硅复合材料,其特征在于,该材料的比表面积为300‑600m/g,孔3

径包含大孔、介孔、微孔,孔容为0.4‑0.7cm/g;

所述材料的制备方法,包括如下步骤:先采用水热法合成M‑MOF‑74,然后采用二次水热法合成M‑MOF‑74/氧化硅;

M‑MOF‑74的合成包括如下步骤:将2,5‑二羟基对苯二甲酸和金属硝酸盐溶于N,N‑二甲基甲酰胺、乙醇、水组成的混合溶剂中,充分混合后,加入去质子化试剂,将混合溶液封装到反应釜中,在一定温度与时间下进行第一次水热反应,得到的产品用N,N‑二甲基甲酰胺洗涤后,干燥得到M‑MOF‑74晶体;

2,5‑二羟基对苯二甲酸和金属硝酸盐的质量比例为1:1‑1:10;

所述的金属硝酸盐为铁、镍、镁金属盐中的一种或两种以上的混合物;

二次水热法合成M‑MOF‑74/氧化硅包括如下步骤:将一定量的氧化硅置于M‑MOF‑74材料的前驱体溶液中,在一定温度下搅拌后,将一定量的去质子化试剂加入到混合溶液中;将混合溶液封装到反应釜中,在一定温度与时间下进行第二次水热反应,得到M‑MOF‑74/氧化硅复合材料;

合成M‑MOF‑74/氧化硅复合材料中氧化硅为介孔材料;

两次水热反应的温度相同;

两次水热反应温度均为100‑200℃;

两次水热反应时间均为18‑24h。

2.如权利要求1所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料,其特征在于,所述金属硝酸盐为硝酸镁。

3.如权利要求1所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料,其特征在于,合成M‑MOF‑74材料的去质子化试剂为三乙胺或醋酸钠中的一种或两种以上混合物。

4.如权利要求3所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料,其特征在于,去质子化试剂的加入量为2,5‑二羟基对苯二甲酸物质量的1‑4倍。

5.如权利要求1所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料,其特征在于,合成M‑MOF‑74/氧化硅复合材料中氧化硅为MCFs、SBA‑15,KIT‑6,HMS,MCM‑41中的一种或两种以上的混合物。

6.如权利要求1所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料,其特征在于,所述选用的M‑MOF‑74与介孔氧化硅的质量的比例为1:1‑1:10。

7.如权利要求1所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料,其特征在于,二次水热法合成M‑MOF‑74/氧化硅中,去质子化试剂为三乙胺或醋酸钠中的一种或两种以上混合物,加入量为2,5‑二羟基对苯二甲酸物质量的1‑4倍。

8.如权利要求1所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料,其特征在于,两次水热反应温度均为125‑150℃。

9.如权利要求1所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料,其特征在于,两次水热反应时间均为12‑15h。

10.权利要求1‑9任一项所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料在CO2快速吸附中的应用。

11.权利要求1‑9任一项所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料在混合气体中CO2选择性快速吸附中的应用。

12.一种CO2吸附剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将权利要求1‑9任一项所述的M‑MOF‑74/氧化硅复合材料在5 MPa的压力下压成片状,然后将片状的吸附剂捣碎,过筛得到20‑40目的吸附剂颗粒。

13.一种固定床反应器中CO2吸附方法,其特征在于,包括如下步骤:将权利要求12所述的CO2吸附剂的制备方法制得的CO2吸附剂加入到U型石英管中,U型石英管外面嵌套石英棉,将U型石英管置于含CO2烟气的固定床反应器中;

烟气中CO2体积比大于等于10%,

气速为60 mL/min。