[发明专利]高容量甲烷存储材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高容量甲烷存储材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，

1)在水存在下，使醋酸盐与三价铁盐和二价金属盐进行第一接触反应后进行第一固液分离，得到第一固相；

2)在有机溶剂存在下，使步骤1)得到的第一固相与羧酸配体和乙酸进行第二接触反应后进行第二固液分离，得到第二固相；

3)将步骤2)得到的第二固相进行热处理，

其中，所述羧酸配体包括偶氮苯-4,4'-二甲酸和4,4'-二苯乙烯二甲酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述三价铁盐为氯化铁和/或硝酸铁；

优选地，所述三价铁盐为FeCl₃·6H₂O和/或Fe(NO₃)₃·9H₂O。

优选地，所述醋酸盐为醋酸钠、醋酸钾、醋酸铵和醋酸锌中的至少一种；

优选地，所述醋酸盐为醋酸钠和/或醋酸钾。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二价金属盐为锌盐、钴盐、镍盐和锰盐中的至少一种；

优选地，所述二价金属盐为硝酸锌、硝酸钴、硝酸镍和硝酸锰中的至少一种；

优选地，所述二价金属盐为Zn(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O和Mn(NO₃)₂·6H₂O中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，将醋酸盐水溶液滴加至三价铁盐和二价金属盐的混合溶液中进行所述第一接触反应。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，以三价金属计的三价金属盐与所述醋酸盐和以二价金属盐计的二价金属盐的用量摩尔比为1：5-25：1-15；

优选地，以三价金属计的三价金属盐与所述醋酸盐和以二价金属盐计的二价金属盐的用量摩尔比为1：10-20：1-10；

优选地，以三价金属计的三价金属盐与所述醋酸盐和以二价金属盐计的二价金属盐的用量摩尔比为1：13-17：3-7；

优选地，相对于1mmol以三价金属计的三价金属盐，所述水的用量为2-20ml。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述第一接触反应的条件包括：反应的温度为5-45℃，反应的时间为12-36小时。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：在进行步骤2)之前，将所述第一固体进行洗涤和干燥。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述偶氮苯-4,4'-二甲酸和4,4'-二苯乙烯二甲酸的用量摩尔比为0.5-15：1，优选为1-10：1。

9.根据权利要求1-4和8中任意一项所述的方法，其中，以Fe元素计的所述第一固体与以羧基计的所述羧酸配体的用量摩尔比为1：1-3，优选为1：1.5-2。

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；

优选地，所述乙酸与所述有机溶剂的体积比为1：1-3。

11.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述第二接触反应的条件包括：反应温度为100-180℃，反应时间为6-24小时。

12.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：在进行步骤3)之前，将所述第二固体进行洗涤。