[发明专利]可变温操作的金属有机框架膜在沼气中提取甲烷的应用在审
申请号: | 201910134726.7 | 申请日: | 2019-02-23 |
公开(公告)号: | CN109731552A | 公开(公告)日: | 2019-05-10 |
发明(设计)人: | 王海辉;侯倩倩;周胜;魏嫣莹 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | B01J20/22 | 分类号: | B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;B01D53/22;B01D53/02 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 何淑珍;江裕强 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 金属有机框架膜 甲烷 沼气 金属盐溶液 前驱溶液 可变温 制备 应用 气体分离性能 操作稳定性 金属盐溶解 操作流程 超声溶解 分离性能 恒定电流 制备工艺 浸入 可重复 变温 成膜 基底 配体 溶剂 组装 施加 | ||
1.一种可变温操作的金属有机框架膜在沼气中提取甲烷的应用,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将金属盐溶解于溶剂中得到金属盐溶液,然后将配体加入所述金属盐溶液中,超声溶解得到前驱溶液;
(2)将基底浸入步骤(1)所述的前驱溶液中,施加恒定电流进行反应制备金属有机框架膜;
(3)将步骤(2)中所述的金属有机框架膜组装成膜组件后用于提取沼气中甲烷。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述步骤(1)中,金属盐含有锌离子,有机配体为2-甲基咪唑和苯并咪唑。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述步骤(1)中金属盐为二水合醋酸锌,所述步骤(2)中基底为导电的阳极氧化铝基底。
4.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述前驱溶液中金属盐浓度为0.01-0.4mol/L,2-甲基咪唑的浓度为0.016-0.32mol/L,苯并咪唑的浓度为0.004-0.08 mol/L,所述步骤(2)中恒定电流为0.01-2mA,反应时间为5-30min。
5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,
步骤(3)中,在所述膜组件的进料侧通入沼气,渗透侧使用惰性气体吹扫,甲烷选择性透过膜后得到浓缩后的甲烷。
6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述金属有机框架膜的操作温度为25℃-125℃,所述膜对二氧化碳和甲烷等组分的分离选择性为10-25。
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