[发明专利]金属有机框架材料及其制备方法、以及包含其的吸附装置

说明书

本发明提供一种金属有机框架材料及其制备方法、以及一种包含所述金属有机框架材料的吸附装置。所述金属有机框架材料包括3,5‑吡啶二羧酸；以及金属离子，所述金属离子是铝离子、铬离子、或锆离子，其中所述3,5‑吡啶二羧酸与所述金属离子配位。

技术领域

本发明关于一种金属有机框架材料及其制备方法，特别是关于一种在低湿下具有良好吸附性的金属有机框架材料。

背景技术

水气吸附剂目前被广泛用于压缩空气系统中的吸附式干燥机。外界空气经过空气压缩机后会处于湿度高于80％相对湿度(RH)的状态，需先经由冷冻式干燥机移除压缩空气中大部分的水分，再经由吸附式干燥机移除压缩空气中的少量残余水分。压缩空气经过冷冻式干燥机处理后，湿度会降至约30％RH以下，再经由吸附式干燥机移除压缩空气中的少量残余水分。因此，适用于前述设备的吸附剂必须于极低的相对湿度环境下仍具有高水气吸附率，这对设备的体积、建置成本、运作效率皆有很大的帮助。

传统水气吸附剂4A沸石，虽然在低湿环境下仍有不错的水气吸附率，然而其高度的亲水性增加了水气脱附的难度。一般而言，4A沸石需要在140～160℃或更高的温度下才能使水气脱附。然而，高温脱附不仅会使吸附剂再生时产生大量的能耗，也增加使用时的不便。在此考虑下，需要可低温脱附且可于低湿环境下吸附水气的吸附剂。

然而，目前的吸附剂局限于在低湿下吸附量小和脱附温度需高于140℃的现况，增加了设备建置费用与运作成本，而且设备能耗高。

因此，业界亟需一种新颖的金属有机框架材料，以解决现有技术所遭遇到的问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，本方面提供一种金属有机框架材料，包括3,5-吡啶二羧酸；以及金属离子，其中所述金属离子是铝离子、铬离子、或锆离子，其中所述3,5-吡啶二羧酸与所述金属离子配位。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种金属有机框架材料的制备方法，用以制备上述金属有机框架材料。所述金属有机框架材料的制备方法包含：提供组合物，其中所述组合物包括3,5-吡啶二羧酸、金属化合物、及溶剂；以及，对所述组合物进行加热，以使所述3,5-吡啶二羧酸与所述金属化合物反应，获得所述金属有机框架材料。根据本发明的又一方面，所述溶剂包括选自由有机溶剂、和水组成的群组中的至少一种。

附图说明

图1为本发明实施例1的热重分析测试图。

图2为本发明实施例1的等温吸附曲线测试图。

图3为本发明实施例1、商品编号A520、活性氧化铝及4A沸石粉末在不同湿度下的吸附测试图。

图4为本发明实施例1及商品编号A520在30％RH下的吸附测试图。

图5为本发明实施例1在80％RH下之吸附测试图。

图6为本发明吸附装置之示意图。

其中，附图标记为：

100 吸附装置；

120 载体；

140 吸附材料。

具体实施方式

本发明的实施方式提供一种金属有机框架材料与其制备方法、以及包含该金属有机框架材料的吸附装置。本方面所述的金属有机框架材料在低湿下具有快速吸湿效果，这里所定义的低湿条件是指在25℃的温度下相对湿度为30％RH以下。所述金属有机框架材料可进一步被配置于载体之上，作为吸附装置，用于吸附式干燥机，达到在低湿环境下快速吸湿的目的。