[发明专利]一种杂化材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种杂化材料及其制备方法，所述杂化材料由Cu、Ni、Zn、Al多元金属与配位剂组成，所述Cu元素以CuO计在杂化材料中的质量百分数为5%‑40%，所述Ni元素以NiO计在杂化材料中的质量百分数为1%‑30%，所述Zn元素以ZnO计在杂化材料中的质量百分数为1%‑30%，所述Al元素以Al₂O₃计在杂化材料中的质量百分数为1%‑30%，所述复合配位剂由2,5‑二羟基‑对苯二甲酸、对苯二甲酸和1,3,5‑苯三甲酸组成，2,5‑二羟基‑对苯二甲酸、对苯二甲酸和1,3,5‑苯三甲酸的摩尔比为（0.05‑0.15）：（0.1‑0.5）：1。杂化材料采用特定的三元溶剂体系和复合配位剂并通过同晶取代的方式将Zn、Ni和Al引入含Cu的杂化材料中，保留了含Cu杂化材料的基本晶体结构。

技术领域

本发明涉及一种杂化材料及其制备方法，具体地说涉及一种多元金属有机杂化材料及其制备方法。

背景技术

进入21世纪，鉴于柴油中噻吩类硫化物燃烧后含硫化合物的危害，以及社会对大气环境和人类健康高度重视，世界各国纷纷制订出严格的燃油排放标准和新规定，并纷纷采取措施以提高燃油品质。以欧美柴油为例，欧美等发达国家对于柴油中的硫含量标准进行了严格的限制，由2000年柴油中的硫含量欧III标准的350ppm降低到2005年采用的欧IV标准50ppm，再到2008年最新欧V标准硫含量低于10ppm无硫柴油。美国环保署(EPA)发表了柴油的低硫化规定，要求到2006年97%的柴油硫含量要降低到15ppm以下，在2010年要全部达到该规定限制的目标。近几年来，我国的车用柴油硫含量的标准也在不断升高。我国从2005年在部分地区开始执行欧标准，并且规定车用柴油中的硫含量要低于500ppm以下，2006年北京优先于全国达到柴油中的硫含量小于350ppm的欧III标准，2008年执行欧IV标准，在 2016年期待实行欧V标准。由此可见，我国燃油的硫标准远远低于发达国家，并且存在标准先行和行动滞后的问题，在2014年初全国范围内的雾霆天气再次向人们敲起警钟，面对燃油的低硫化的趋势，我国的任务变的更为艰巨，迫切需要开发低硫及超低硫生产技术和相关的脱硫剂。

加氢脱硫技术是目前最为成熟的清洁油品生产技术，但存在一次性投资大、运行成本高和耗氢量大等缺点。此外，为了达到更低含硫标准的要求，必将需要高压、高温以及活性更高的催化剂，这必然导致油品成本大幅上升。此外，传统的加氢脱硫技术对DBT 及其衍生物脱除效果差，且十六烷值损失大。鉴于加氢脱硫方法存在的不足，人们又开发了许多非加氢脱硫技术，包括萃取脱硫、氧化脱硫、吸附脱硫、生物脱硫技术等。与传统的加氢脱硫相比，吸附脱硫是近年来研究较多的脱硫方法，它具有操作条件温和、十六烷值损失较小、成本低等优点，具有很大的发展空间及应用潜力。

目前国内柴油吸附脱硫才刚刚起步，目前还处于实验室研究阶段。与通常柴油加氢脱硫相比，吸附脱硫具有操作简单、脱硫率高、耗氢量低、设备投资少、吸附剂价格较低、无污染、适合于深度脱硫等优点，有可能成为未来柴油深度、超深度脱硫的关键技术。高性能吸附剂是决定吸附脱硫能否成功实现的关键，这也是现在亟待突破的难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种杂化材料。

一种杂化材料，所述杂化材料由Cu、Ni、Zn、Al多元金属与配位剂组成，所述Cu元素以CuO计在杂化材料中的质量百分数为5%-40%，优选为20%-40%，所述Ni元素以NiO计在杂化材料中的质量百分数为1%-30%，优选为5%-20%，所述Zn元素以ZnO计在杂化材料中的质量百分数为1%-30%，优选为5%-20%，所述Al元素以Al₂O₃计在杂化材料中的质量百分数为1%-30%，优选为5%-20%，余量为配位剂，所述复合配位剂由2,5-二羟基-对苯二甲酸、对苯二甲酸和1,3,5-苯三甲酸组成，2,5-二羟基-对苯二甲酸、对苯二甲酸和1,3,5-苯三甲酸的摩尔比为（0.05-0.15）︰（0.1-0.5）︰1，优选为（0.1-0.13）︰（0.15-0.3）︰1。