[发明专利]在金属有机骨架中固载离子液体的吸附剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种在金属有机骨架中固载离子液体的吸附剂及其制备方法和应用，所述吸附剂为金属骨架材料的孔道内部固载酸性离子液体，其中，所述金属骨架材料为MIL‑53(Cr)，酸性离子液体为[Bmim][PF₆]。通过化学锚定的后合成方法将1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体固载到MIL‑53(Cr)的空腔内，固载离子液体后的MIL‑53(Cr)@[Bmim][PF6]吸附剂作为酸性中心，对弱碱性的噻吩起到一定作用，将离子液体固载到MIL‑53(Cr)孔道内部使得复合材料结构更加稳定，克服了离子液体黏度较大，难以回收利用等缺点，实现了吸附脱硫量的大幅度提高，并且有着良好的重复使用性。

技术领域

本发明涉及一种吸附剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种在金属有机骨架中固载离子液体的吸附剂及其制备方法与应用。

背景技术

金属-有机骨架材料，英文名称Metal-organic frameworks，简称MOFs，是一种新型的多孔材料，其晶体机构有正八面体型，立方体型等。MOFs具有多孔性、比表面积大、骨架规模大小可变以及可根据目标要求作化学修饰、结构丰富等优点，在吸附分离气体、催化剂、磁性材料和光学材料等领域具有巨大的潜在应用价值。具体到吸附脱硫领域，虽然MOFs材料用于燃油中芳香族硫化合物的吸附脱除研究起步较晚。但MOFs材料巨大的比表面积、孔隙的可调性大和高孔隙率、结构的丰富性及裸露的金属原子等优点，使其在吸附脱硫方面的应用受到人们的广泛关注。在2008年，Rodriguez等人评估MOFs 材料的吸附能力时，发现MOFs材料与基准的NaY沸石相比吸附能力更好(Rodriguez.J A,Liu P,Takahashi Y,etal.Desulfurization of thiophene on Au/TiC(001):Au-C interactions and chargepolarization[J].Am.Chem.Soc.2009,131:8595-8602.)。MIL-53(Cr)的结构中含有多处金属位，为吸附脱除芳香族硫化合物提供了高效的吸附位点，提高了吸附选择性。

室温离子液体(rILs)是具有低熔点和极低的蒸气压的有机盐。通常，rIL由有机咪唑阳离子和无机阴离子组成。迄今为止，由于其独特的物理化学性质，rILs已被广泛认可为各种有机合成的替代溶剂，并因其各种催化反应而受到越来越多的关注。尽管有这些优点，离子液体还存在成本高，粘度高，产品纯化困难，回收利用等缺点，阻碍了其工业应用。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的在于提供一种金属有机骨架材料固载室温离子液体的复合吸附剂，第二目的在于提供该吸附剂的制备方法，第三目的在于提供该吸附剂在脱硫吸附中的应用。

技术方案：一种在金属有机骨架中固载离子液体的吸附剂，所述吸附剂为金属骨架材料的孔道内部固载酸性离子液体，其中，所述金属骨架材料为MIL-53(Cr)，酸性离子液体为[Bmim][PF₆]。

其中，上述酸性离子液体[Bmim][PF₆]可表示为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体。